科学研究

人机共融技术突破:引领康复机器人向智能化个性化方向发展

日期:2026-02-02

近日,康复大学康复科学与工程学院李春旭教授团队在“基于人机共融的人—机技能传递理论”研究领域取得系列重要进展。该研究针对智能制造与康复医疗领域对机器人柔性化、智能化操作的核心需求,通过创新性地开发人到机器人技能传递算法与现实机器人集成平台,成功解决了现有机器人技术开发面临的两大难题:一是通过技能传递算法实现机器人高效示教编程,显著降低开发成本;二是突破传统机械臂柔顺操作性差的瓶颈,赋予机器人高度类人化的柔顺操作能力。

在具体研究内容方面,团队在人机物理交互方向提出多轨迹融合优化方法,通过动态时间规整算法对齐示教数据,结合高斯混合模型聚类与回归生成最优轨迹,并采用动态运动基元进行技能编码,实现轨迹泛化与自适应调整。在遥操作交互领域,团队设计了基于神经网络的自适应控制方法,解决单主-多从系统的不确定性、时滞问题,并开发混合现实人机共融系统,提升操作沉浸感。在交互优化层面,创新性地提出基于稀疏性的容错运动规划方法,通过L1范数优化替代逆运动学计算,实现关节故障下的任务持续执行。

相关研究成果已发表在IEEE Transactions on Circuits and Systems、Applied Mathematical Modelling、Information Sciences、IEEE ICARM等人机交互和控制学领域TOP期刊和A类学术会议,并先后获得英国工程和自然科学研究理事会(EPSRC)重点项目、EPSRC未来之星培养基金和国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(海外)的持续支持。

本研究依托康复大学运动功能康复山东省工程研究中心等科研平台,未来团队将重点推进运动意图辨识与共融控制技术的临床转化应用,为智能康复机器人技术的发展提供新的理论支撑与技术路径。

版权所有:康复大学康复科学与工程学院

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