DBR-TILT：一种创新的直接生物力学反射疗法系统，支持治疗师在远程康复过程中的实时干预

《IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》：DBR-TILT: A Novel Direct Biomechanics Reflecting Therapist-in-the-Loop Telerehabilitation System

远程康复机器人系统通过直接生物力学反馈提升治疗师远程感知患者运动状态的能力，采用改进波补偿结构增强双臂远程操作精度，并设计基于功率的时域被动控制器结合双观测器实现系统稳定性，实验验证其显著提高远程生物力学评估精度和临床实用性。

　　

摘要：

远程康复机器人系统有潜力提高中风患者康复训练的效率和便利性。然而，大多数先进的远程康复系统依赖于基于患者任务跟踪表现的间接远程评估方法，这种方法难以准确判断患者的实际生物力学状态，从而限制了其临床应用。远程感知患者的康复状态是远程康复评估和诊断中的一个关键挑战。为此，本文提出了一种新型的“直接生物力学反馈治疗师参与循环系统”（DBR-TILT），该系统使治疗师能够远程感知患者的主动生物力学状态，从而提升远程评估能力。为了实现治疗师与患者之间的透明交互，本文提出了一种改进的波形补偿结构，以增强双向远程操作的位置/力跟踪性能。此外，还开发了一种基于功率的时域被动控制器，该控制器配有一对被动观测器和控制器，以确保整个DBR-TILT系统的被动性。通过一系列对比实验验证，所提出的DBR-TILT系统能够为治疗师提供高保真的远程生物力学感知效果。借助DBR-TILT技术，患者可以在远距离范围内受益于有效的远程康复和评估，从而有可能提升远程康复的临床应用效果。