紧耦合式物理人机系统的交互研究综述丨JME文章推荐

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紧耦合式物理人机系统用于人体运动功能增强与重建，已广泛应用于助老助残、康复医疗和国防军事等领域。清华大学的方斌老师等研究人员在《机械工程学报》2021年第17期发表了《紧耦合式物理人机系统的交互研究综述》一文，他们从紧耦合式穿戴机器人系统关键技术和典型应用场景出发，对近年来紧耦合式物理人机系统研究领域的主要进展和代表性技术进行介绍，重点分析交互方面的研究情况。为国内从事此项研究的科研人员提供参考。

引用本文

方斌, 孙佰鑫, 程光, 戴佺民, 刘伟锋, 孙富春. 紧耦合式物理人机系统的交互研究综述[J]. 机械工程学报, 2021, 57(17): 10-20.

FANG Bin, SUN Baixin, Cheng Guang, Dai Quanmin, Liu Weifeng, SUN Fuchun. Summary of the Research on the Interaction of Tightly Coupled Physical Human-machine System[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2021, 57(17): 10-20.

结论

紧耦合物理人机系统的交互研究获得了较大的提高，但是相比于自然的人机交互，目前的紧耦合物理人机系统的交互研究还需要进一步深入。在众多技术与应用创新的挑战下，具体有以下3个方面：

(1) 在紧耦合物理人机系统感知架构方面，需要增强人机的感知方法的研究，通过高性能材料的交互传感器，提高信号数据的高保真传输是紧耦合物理人机系统实现高性能的关键之一。从感知交互的层面提高紧耦合物理人机系统的感知理解能力。

(2) 在紧耦合物理人机系统学习方面，应当使用同时大规模、高质量的数据集来推动学习算法的发展。适当加入人类认知和经验，提升紧耦合人机系统的认知能力。

(3) 在紧耦合物理人机系统交互发展的决策和控制方面，未来应当实现基于人机互动的双向交互和协同决策机制，并通过加入物理和认知反馈机制，实现真正的人机互融。

尽管紧耦合式物理人机系统仍未达到自然交互的高效性和适应性。但是，随着传感技术、人工智能技术等方面的发展，将有效推动紧耦合物理人机系统的性能。总之，紧耦合式物理人机系统的交互研究是人机共融和未来机器人技术的重要方向。

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[1]侯增广,赵新刚,程龙,王启宁,王卫群.康复机器人与智能辅助系统的研究进展[J].自动化学报,2016,42(12):1765-1779.

[2]王启宁,郑恩昊,许东方.基于非接触式电容传感的人体运动意图识别[J].机械工程学报,2019,55(11):19-27.

[3] Bin Fang, Fuchun Sun, Huaping Liu, Chunfang Liu, Di Guo.Wearable Technology for Robotic Manipulation and Learning. Springer 2020, ISBN 978-981-15-5123-9, pp. 3-208.

主创简介

编辑：姚 辉   校对：金 程

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