基于磁流变阻尼器的假肢设计及轨迹跟踪特性

摘要：

针对当前假肢存在的阻尼固定、结构复杂及成本较高等问题,提出一种以磁流变阻尼器为执行元件的假肢.首先对假肢进行结构设计,并建立其动力学模型.针对膝关节阻尼性能需求,对磁流变阻尼器进行结构设计.搭建磁流变阻尼器动力性能试验台,对加工的磁流变阻尼器进行动力性能测试.为准确表征磁流变阻尼器的动力性能,基于可调Sigmoid模型建立磁流变阻尼器的正向力学模型,并采用BP神经网络建立磁流变阻尼器逆向力学模型.针对假肢系统中存在的非线性和耦合性问题,采用CT+PD控制算法来跟踪膝关节摆动轨迹.最后搭建假肢测试系统并对膝关节摆动角度进行实验测试,结果表明基于CT+PD控制算法的假肢总体上能实现对参考步态的跟踪,具有较好的仿生性.

关键词：假肢;磁流变阻尼器;动力学模型;BP神经网络;CT+PD控制

所属期刊栏目：52

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金52165004

在线出版日期：2022-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：29-36