ハプティクス対応リハビリテーションシステムにおける安定した患者–ロボット相互作用のための受動性ベースのアプローチ：変調時間領域受動性制御

本稿では、ハプティクス対応ロボットおよび遠隔ロボットシステムの安定性を分析し保証するための新しい受動性ベースの技術が提案されています。この技術は、遠隔操作システムにおける従来の受動的要素（すなわち、遅延通信チャネル）に加えて、受動性のない環境という非受動性の発生源が存在する可能性がある場合に対応します。提案された技術の必要性は、ハプティクス対応ロボット、クラウドベース、および遠隔リハビリテーションシステムの安全かつ最適な実装によって導かれます。本稿で提案するコントローラーの目的は、動的かつ患者特異的な方法で医療システムの透明性に最小限の変更を加えることで、ユーザーの四肢の定量化可能な生体力学的能力（すなわち、受動性の過剰）を利用してインタラクティブエネルギーを散逸させ、人間-ロボット相互作用の安全性を保証することです。この提案されたコントローラーは、変調時間領域受動性制御（M-TDPC）アプローチと名付けられ、最先端のTDPC技術ファミリーの新しいメンバーです。提案された技術と発展した理論を支持するために、シミュレーションおよび実験結果が提示されています。