基于导纳原理的下肢外骨骼摆动控制

作     者：刘棣斐 唐志勇 裴忠才 LIU Difei;TANG Zhiyong;PEI Zhongcai

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 

基　　金：国家自然科学基金(51075017) 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2015年第41卷第6期

页      码：1019-1025页

摘      要：针对下肢外骨骼摆动过程中对操作者运动意图的识别和跟踪问题,首先提出了一种基于导纳原理的控制算法.该方法借鉴了物体运动过程中力和速度所具有的导纳特性,通过合理设计导纳参数将操作者与下肢外骨骼之间的交互力转化为外骨骼的期望运动轨迹.然后利用传统控制方法驱动外骨骼准确跟踪期望运动轨迹,最终实现操作者和外骨骼的协调运动.构建了包含交互力信息的人机系统模型,并在此基础上进行了仿真验证试验.仿真结果表明:相比于未驱动的外骨骼,正常摆动频率下操作者与外骨骼之间的交互力降低了约85%,并成功实现了对操作者运动的准确跟踪,误差在±0.3°以内.

主 题 词：外骨骼 导纳控制 交互力 人机系统 轨迹跟踪 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0462

馆 藏 号：203105891...