A model-based neuromechanical controller for a robotic limb having at least one joint includes a finite state machine configured to receive feedback data relating to the state of the robotic limb and to determine the state of the robotic limb, a muscle model processor configured to receive state information from the finite state machine and, using muscle geometry and reflex architecture information and a neuromuscular model, to determine at least one desired joint torque or stiffness command to be sent to the robotic limb, and a joint command processor configured to command the biomimetric torques and stiffnesses determined by the muscle model processor at the robotic limb joint. The feedback data is preferably provided by at least one sensor mounted at each joint of the robotic limb. In a preferred embodiment, the robotic limb is a leg and the finite state machine is synchronized to the leg gait cycle.人工膝は、並列をなす２つの直列弾性アクチュエーターからなる作動筋－拮抗筋配列を備え、膝関節、該膝関節に接続されて脚部材と並列をなす屈曲用及び伸展用アクチュエーター、及び、該アクチュエーターに独立にエネルギーを供給して、該膝関節及び該脚部材の動きを制御するためのコントローラを含んでいる。屈曲用アクチュエーターは、屈曲用モーターと屈曲用弾性要素の直列結合を含み、伸展用アクチュエーターは、伸展用モーターと伸展用弾性要素の直列結合を含む。センサーは、コントローラにフィードバックを提供する。屈曲用アクチュエーター及び伸展用アクチュエーターを一方向性とすることができ、この場合、屈曲用弾性要素及び伸展用弾性要素は直列ばねである。代わりに、伸展用アクチュエーターを双方向性とすることができ、この場合、伸展用弾性要素は一組の予め圧縮された直列ばねである。代替的には、屈曲用弾性要素を非線形漸軟ばねとし、伸展用弾性要素を非線形漸硬ばねとすることができる。
