基于数据驱动的膝关节外骨骼控制

作     者：张燕 王建宙 李威 王婕 陈玲玲 杨鹏 ZHANG Yan;WANG Jian-zhou;LI Wei;WANG Jie;CHEN Ling-ling;YANG Peng

作者机构：河北工业大学人工智能与数据科学学院 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61773151,61703134) 河北省自然科学基金资助项目(F2018202279,F2019202369) 天津市自然科学基金资助项目(17JCQNJC04400) 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2019年第53卷第10期

页      码：2024-2033页

摘      要：为了识别人体运动意图协调人机运动,采用二维激光测距仪采集地形数据进行在线识别,使用学习向量量化(LVQ)的方法,基于不同地形间的距离特征实现快速、准确的地形分类.设计基于数据驱动的无模型自适应控制方法,基于膝关节角度的输入输出数据建立动态线性化模型,避免了人机外骨骼建模的复杂性和建模误差.建立人机外骨骼模型,通过仿真得到正常行走时膝关节的先验力矩,引入先验力矩提高控制器的准确性.搭建ADAMS和MATLAB联合仿真平台,选取平地路况进行实验.实验结果表明,所设计的控制方法使得外骨骼膝关节对目标角度有良好的跟踪,对人体行走有较好的助行效果.

主 题 词：外骨骼 地形识别 数据驱动 无模型自适应控制 动力学仿真 

学科分类：0810[工学-土木类] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1008-973X.2019.10.020

馆 藏 号：203783093...