Inverse kinematics solution for a six-degree-of-freedom upper limb rehabilitation robot using deep learning models

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1007/s00521-025-11222-5
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Abstract The inverse kinematics problem in serially manipulated upper limb rehabilitation robots implies the usage of the end-effector position to obtain the joint rotation angles. In contrast to the forward kinematics, there are no systematic approaches for solving the inverse kinematics problem. Furthermore, for some morphology of the upper limb rehabilitation robots, the inverse kinematics problem is particularly challenging to solve. Conventional methods to solve the inverse kinematics problem reported in the literature are computationally expensive. In the present work, we propose a deep learning-based model to acquire the joint angles for a given end-effector position. The proposed approach exhibits high efficacy in determining the joint angles for various target positions and can accurately predict the end-effector positions once trained, improving the ability of the upper limb rehabilitation robot to adapt to varying patient needs. Due to its improved capability and effectiveness to track positions, the proposed algorithm lays the foundation for the development of efficient controllers in future.