下肢康复机器人按需辅助自适应控制方法

发布时间：2018-03-12 19:40

  本文选题：按需辅助　切入点：自适应控制　出处：《西安交通大学学报》2017年10期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对现有下肢康复机器人步态康复训练控制缺乏患者的主动参与、不能按患者的康复程度提供按需辅助的问题,提出了一种新的下肢康复机器人按需辅助自适应控制方法。该方法通过人机运动轨迹与理想康复目标轨迹的跟踪偏差实时学习受试者的康复程度,从而使康复机器人能根据受试者的康复程度,自适应地提供按需辅助。首先建立了下肢康复机器人的人机系统动力学模型,其次设计了按需辅助自适应控制器,最后进行了按需辅助控制仿真实验,并在单腿实物样机上对健康受试者进行了实验。结果表明:按需辅助自适应控制器在有遗忘因子项的情况下,能够根据轨迹跟踪偏差学习受试者的康复程度,自适应地衰减机器人对受试者的辅助力矩,满足按需辅助的目的。
[Abstract]:In view of the lack of active participation of patients in gait rehabilitation training control of the existing lower limb rehabilitation robot, it is impossible to provide assistance on demand according to the rehabilitation degree of the patients. In this paper, a new adaptive control method for lower limb rehabilitation robot on demand is proposed, in which the degree of rehabilitation is studied in real time by the tracking deviation between the human-computer motion track and the ideal rehabilitation target trajectory. So that the rehabilitation robot can adaptively provide on-demand assistance according to the rehabilitation degree of the subjects. Firstly, the man-machine system dynamics model of the lower limb rehabilitation robot is established, and then the on-demand auxiliary adaptive controller is designed. Finally, the simulation experiment of on-demand auxiliary control is carried out, and the experiment is carried out on the single-leg physical prototype. The results show that the on-demand auxiliary adaptive controller has forgotten factors. It can learn the rehabilitation degree of the subjects according to the track tracking deviation, and adaptively attenuate the auxiliary torque of the robot to the subjects, so as to meet the purpose of assisting on demand.
【作者单位】： 西安交通大学机械工程学院;西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室;
【基金】：国家高技术研究发展计划资助项目(2015AA042301)
【分类号】：TP242

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本文编号：1603022