基于DMFC的上肢外骨骼人—机协调控制系统

摘要：

上肢外骨骼人-机协调控制系统中的一个关键问题是直角坐标系中的力信号转换成联合坐标系中力矩,该过程中奇点几乎一直存在;为了解决这个问题,提出了一种基于动态模型力控制器(dynamic model of force control,DMFC)的控制系统;利用阻尼最小二乘法处理负载,转矩补偿负载质量,避免了奇异性;在外骨骼的末端执行器处安装力传感器用于测量外骨骼和负载之间的力,通过相互作用力自动反映使用者的运动意图;实验结果表明,提出的控制系统具有非常好的稳定性和可负载性,当施加负载补偿时,不附加任何物体与附加5公斤对象的外骨骼末端执行器位置之间的稳态误差可减小至0.01 μm以下,完全满足起吊重物的上肢外骨骼需求.

关键词：上肢外骨骼、人—机协调控制、奇点、动态模型、阻尼最小二乘

所属期刊栏目：23

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61175124

在线出版日期：2015-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2381-2384,2388