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杨远博老师在国际期刊发表高水平学术论文

信息来源: 发布日期:2026-09-01

近日,我校智能制造与材料学院杨远博老师以第一作者兼通讯作者身份,在国际期刊《IEEE Sensors Journal》发表论文《Robust Co-Adaptive HumanRobot Interaction Under Sensor Noise, Delay, and Parameter Drift》,为个性化智能康复机器人控制提供新思路。

脑卒中、神经系统疾病与肌肉骨骼功能障碍,是上肢运动能力下降的主要原因。机器人辅助训练以高强度、重复性、任务导向见长,但患者运动能力、主动参与度与神经肌肉状态差异显著,传统固定参数或单向自适应控制难以实时匹配辅助强度,常陷入辅助不足过度辅助两难。如何精准感知患者状态、动态调整辅助策略,成为该领域的核心命题。

论文直面人机交互中的个体差异、传感噪声、神经运动延迟与模型参数漂移,提出面向传感扰动的共适应人机交互控制与多维性能评价框架。针对既有方法仅凭轨迹误差或交互力单向调节、难以兼顾主动参与与传感不确定性的局限,研究构建轻、中、重度三类运动功能障碍虚拟患者模型,建立自适应阻抗控制+径向基函数神经网络(RBFNN)+强化学习(RL)协同的分层共适应架构:底层阻抗控制保障柔顺交互,RBFNN依运动误差与努力程度动态调参,RL于慢时间尺度优化全局,使辅助强度随患者能力与状态持续演进。

研究跳出唯轨迹精度论,构建涵盖运动精度、辅助效率、主动努力程度与系统鲁棒性的多维评价体系,并在上肢屈伸、肩肘协同到达、抓握——释放三类典型任务中,与固定增益阻抗控制、自适应阻抗控制同场对比,系统检验复杂传感环境下的人机交互性能。

该研究将患者主动参与、能力变化与传感不确定性纳入统一控制评价框架,推动康复机器人由 "机器人单向适应患者" 迈向 "人机协同适应",并为控制算法标准化比较、硬件在环实验与临床验证提供可复现基础,为更自然、更个性化的机器人辅助康复系统铺路。

论文信息:Yuanbo Yang, Hiu Hong Teo, Yeong Jin King, Yao Zhang. Robust Co-Adaptive Human–Robot Interaction Under Sensor Noise, Delay, and Parameter Drift [J]. IEEE Sensors Journal, 2026, 26(7): 10251–63. DOI: 10.1109/JSEN.2026.3665731.