Zusammenfassung
Dieser Beitrag beschreibt den Entwurf einer linearen Iterativ Lernenden Regelung (ILR) im Zeitbereich für die automatische Anpassung einer Neuroprothese bei Schlaganfallpatienten. Eine unzureichende Fußhebung in der Schwungphase des Ganges soll durch die gezielte Stimulation des Fußhebers kompensiert werden. Für die Erfassung des Gelenkwinkels wird ein neuartiges Messverfahren verwendet, bei welchem durch Bewegung hervorgerufene Bio-Impedanz-Änderungen im Bein registriert werden. Für die Regelung ist ferner eine Gangphasenerkennung mittels Drucksensoren unter der Fußsohle notwendig, um die Stimulation exakt mit der Schwungphase zu synchronisieren. Ein erster Test des Regelungskonzepts und des neuen Ansatzes zur Winkelmessung wurde an einem gesunden Probanden durchgeführt.
Abstract
This contribution describes the design of linear Iterative Learning Control (ILC) in the time-domain for the automatic adaptation of a drop-foot neuroprosthesis for stroke patients. Ineffective dorsi flexion during gait swing phase is compensated by controlled stimulation of the M. tibials anterior. The ankle-joint measurement is based on a new method in which changes in the bioimpedance of the leg caused by the movement are registered. To synchronise the electrical stimulation with the gait swing phase, a gait phase detection based on insole pressure sensors was implemented. The control approach and the new measurement method for the joint angle were successfully tested in experiments with a neurologically intact subject.
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