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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter (O) September 12, 2013

Iterativ Lernende Regelung mit variabler Zykluslänge für FES-basierte Kompensation einer Fußheberschwäche / Iterative Learning Control with Variable Pass Length applied to FES-based Drop Foot Treatment

  • Thomas Seel

    Dipl.-Ing. Thomas Seel hat Systemtechnik und technische Kybernetik an der OvGU Magdeburg und der UCSB studiert und ist seit 2010 am Fachgebiet Regelungssysteme der TU Berlin. Hauptarbeitsgebiete: Theorie und Anwendung von ILC in der Biomedizintechnik und Inertialsensorbasierte Bewegungsanalyse. Adresse: Fachgebiet Regelungssysteme, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

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    , Thomas Schauer

    Dr. Thomas Schauer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter der Arbeitsgruppe Technische Assistenzsysteme in der Medizin am Fachgebiet Regelungssysteme an der Technischen Universität Berlin. Hauptarbeitsgebiete: Mess- und Automatisierungstechnik in der Medizin, Neurologische Rehabilitation. Adresse: Fachgebiet Regelungssysteme, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

    and Jörg Raisch

    Prof. Dr.-Ing. Jörg Raisch leitet das Fachgebiet Regelungssysteme an der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der TU Berlin. Er ist externes wissenschaftliches Mitglied des Max- Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg und leitet dort die Fachgruppe System- und Regelungstheorie. Adresse: Fachgebiet Regelungssysteme, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

Zusammenfassung

Mit funktioneller Elektrostimulation kann die Dorsalflexion des Fu�es in der Schwungphase des Ganges unterst�tzt und dadurch eine Fu�heberschw�che kompensiert werden. Um eine m�glichst nat�rliche Fu�winkeltrajektorie zu generieren, wird eine iterativ lernende Regelung eingesetzt. Dieser Artikel betrachtet die Abh�ngigkeit eines verfr�hten Aufsetzens des Fu�es vom Stimulationsprofil des jeweiligen Schrittes und untersucht die sich daraus ergebende verkoppelte Lern- und Zyklusl�ngendynamik. Dazu werden zun�chst geeignete theoretische Konzepte diskutiert, anhand derer dann der Reglerentwurf erfolgt. Abschlie�end wird experimentell das erreichte Konvergenzverhalten untersucht.

Summary

Functional electrical stimulation can be used to support the dorsiflexion of the foot during the swing phase of gait. Iterative learning control is employed to generate natural foot angle trajectories. In this article we consider early ground contact due to insufficient stimulation and study the resulting coupled dynamics of the error and the pass length. First, adequate theoretical concepts are discussed, which are then used for controller design. Finally, the achievable convergence properties are analyzed experimentally.

�ber die Autoren

Thomas Seel

Dipl.-Ing. Thomas Seel hat Systemtechnik und technische Kybernetik an der OvGU Magdeburg und der UCSB studiert und ist seit 2010 am Fachgebiet Regelungssysteme der TU Berlin. Hauptarbeitsgebiete: Theorie und Anwendung von ILC in der Biomedizintechnik und Inertialsensorbasierte Bewegungsanalyse. Adresse: Fachgebiet Regelungssysteme, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

Thomas Schauer

Dr. Thomas Schauer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter der Arbeitsgruppe Technische Assistenzsysteme in der Medizin am Fachgebiet Regelungssysteme an der Technischen Universit�t Berlin. Hauptarbeitsgebiete: Mess- und Automatisierungstechnik in der Medizin, Neurologische Rehabilitation. Adresse: Fachgebiet Regelungssysteme, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

J�rg Raisch

Prof. Dr.-Ing. J�rg Raisch leitet das Fachgebiet Regelungssysteme an der Fakult�t f�r Elektrotechnik und Informatik der TU Berlin. Er ist externes wissenschaftliches Mitglied des Max- Planck-Instituts f�r Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg und leitet dort die Fachgruppe System- und Regelungstheorie. Adresse: Fachgebiet Regelungssysteme, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

Online erschienen: 2013-09-12
Erschienen im Druck: 2013-09

� 2013 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, Rosenheimer Str. 145, 81671 M�nchen

Downloaded on 20.10.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1524/auto.2013.0065/html
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