論文の概要: A Transparent 3-DoF Assistive Device for Upper-Limb Tremor and Ataxia Compensation: Design and Experimental Validation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.30955v1
- Date: Thu, 22 Oct 2026 09:04:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-24 02:08:44.296733
- Title: A Transparent 3-DoF Assistive Device for Upper-Limb Tremor and Ataxia Compensation: Design and Experimental Validation
- Title（参考訳）: 上肢振動・無調波補償用透明3DF補助装置の設計と実験的検証
- Abstract要約: iAssistADLは、将来の震動と失調補償のための3DoF補助装置である。
システムは透明指向の機械的アーキテクチャを採用しており、全てのアクチュエータがベースに配置されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.509373596691443
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Assistive devices for patients with neurodegenerative movement disorders must combine high mechanical transparency with the ability to generate corrective interaction forces. Achieving both properties simultaneously remains challenging. This paper presents the completed iAssistADL platform, a 3-DoF assistive device for future tremor and ataxia compensation during activities of daily living. The system employs a transparency-oriented mechanical architecture with all actuators located at the base, resulting in low moving mass, decoupled kinematics, and high mechanical transparency. To compensate for friction-induced transparency limitations along the vertical axis, a hybrid control strategy is proposed that combines open-loop force rendering in the horizontal plane with closed-loop force control in the vertical direction. The platform is experimentally evaluated through transparency measurements and static and dynamic force-rendering experiments at representative configurations. Results demonstrate resistive torques below 0.1 Nm in the horizontal plane, end-effector forces of up to approximately 10 N throughout the workspace, and accurate horizontal force rendering up to 4 Hz. While the vertical axis remains limited by friction-induced dynamics at higher frequencies, the proposed system successfully combines high transparency with controlled force generation, establishing a promising hardware platform for future tremor and ataxia compensation.
- Abstract（参考訳）: 神経変性運動障害患者の補助装置は、高い機械的透明性と矯正的相互作用力を生み出す能力を組み合わせる必要がある。
両方のプロパティを同時に取得することは、依然として困難である。
本報告では, 日常生活活動における3DF支援装置であるiAssistADLプラットフォームについて述べる。
このシステムは、すべてのアクチュエータがベースに配置された透明性指向の機械的アーキテクチャを採用しており、低移動質量、分離されたキネマティクス、高い機械的透明性をもたらす。
水平方向の開ループ力のレンダリングと垂直方向の閉ループ力の制御を組み合わせたハイブリッド制御手法を提案する。
このプラットフォームは、透過度の測定と、代表構成での静的および動的力レンダリング実験を通じて実験的に評価されている。
その結果, 水平面の0.1Nm未満の抵抗トルク, 作業空間全体で約10Nの端エフェクター力, 最大4Hzの正確な水平力が得られた。
垂直軸は高周波数での摩擦誘起力学により制限されているが、制御力発生と高透明性をうまく組み合わせ、将来の震動とアタキシア補償のための有望なハードウェアプラットフォームを確立した。
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