下肢康复机器人的主动柔顺自适应交互控制

摘要：

为了更好地给患者提供稳定、舒适且具备主动柔顺性的康复训练环境,提出一种基于阻抗参数自适应调节的下肢康复机器人主动柔顺交互控制方案,该方案由外环的阻抗参数调节和内环的轨迹跟踪两部分构成.首先,针对康复训练过程中人体阻抗参数动态变化的问题,提出了模糊自适应阻抗参数调节器,将人机交互作用力、位置误差与速度误差作为输入,并采用模糊推理实时调整阻尼系数与刚度系数,实现对人体阻抗的自适应.其次,设计了间接自适应模糊控制器,合理构造模糊系统逼近未知非线性系统,对反映患者运动意图的设定轨迹进行稳定跟踪,利用李亚普诺夫分析方法证明了系统的稳定性.最后,通过仿真实验将本文方法与一般的固定期望阻抗参数方法对比,结果表明本文方法下的髋、膝关节轨迹的最大偏差分别降低53.43％和66.87％,验证了所提方法的可行性与有效性.

关键词：下肢康复机器人;交互控制;柔顺性;阻抗控制

所属期刊栏目：43

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：北京市自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;北京市基本科研业务费;北方工业大学毓优人才支持计划

在线出版日期：2021-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：547-556