外骨骼辅助行走中平衡控制技术的研究

摘要：

外骨骼辅助行走中平衡控制是低重力环境下保持正常的平稳行走姿态以及行走安全性的关键，针对这一问题阐述了外骨骼辅助行走中基于位置控制与ZMP（零力矩点）控制相结合的综合平衡控制策略。首先通过建立 ADAMS 虚拟仿真模型，为控制策略的研究提供仿真模型和参考数据；建立了支撑域模型和ZMP检测模型，并设计了平衡控制策略，在基于地面外骨骼系统的演示验证中，将人机系统等效为两连杆支撑质点的模型，通过控制膝关节液压杆，使系统的 ZMP 始终处于稳定支撑域内，由此保证人机系统处于平衡状态；同时将位置控制与改进的 ZMP 控制结合在一起，设计综合控制策略，采用分段控制方式，不仅提高了人机系统的柔顺性及穿戴者的舒适度，同时也提高了人机系统运动的稳定性和安全性。

关键词：外骨骼、平衡控制、ZMP、辅助行走

所属期刊栏目：22

分类号：V11(航空、航天的发展与空间探索)

资助基金：载人航天预先研究项目030402

在线出版日期：2017-01-07（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：706-713