全方向康复步行训练机器人的跟踪控制

发布时间：2019-02-25 18:16

【摘要】：针对全方向康复步行训练机器人在跟踪运动过程中x轴、y轴和方向角各轨迹之间存在强耦合的问题,提出了速度跟踪控制器设计方法,从而使全方向康复步行训练机器人能同时实现各个方向理想的跟踪效果.在全方向康复步行训练机器人动力学模型和运动学模型的基础上,采用输入-输出线性化方法,通过模型解析推导出四轮转速与其驱动力间的解耦状态方程,设计速度跟踪控制器,实现速度的解耦控制.将速度控制器与非线性反馈控制律相结合,可以实现对运动轨迹的跟踪.仿真实验表明,本文方法具有一定的有效性,解决了传统跟踪过程中不能同时实现运动速度和运动轨迹跟踪的问题.
[Abstract]:In order to solve the problem of strong coupling between x-axis, y-axis and direction angle in the tracking process of full-direction rehabilitation walking robot, a design method of velocity tracking controller is proposed. Thus, the all-direction rehabilitation walking robot can achieve the ideal tracking effect in all directions at the same time. Based on the dynamic model and kinematic model of the omnidirectional rehabilitation walking robot, the decoupling equation of state between the four-wheel rotational speed and its driving force is derived by using the input-output linearization method. The speed tracking controller is designed to realize the decoupling control of speed. The speed controller is combined with the nonlinear feedback control law to track the motion trajectory. The simulation results show that the proposed method is effective and solves the problem that the motion velocity and trajectory tracking can not be realized simultaneously in the traditional tracking process.
【作者单位】： 沈阳工业大学信息科学与工程学院;沈阳工业大学软件学院;
【基金】：辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助项目(2014013) 辽宁省自然科学基金资助项目(2015020066)
【分类号】：TP242

【相似文献】

相关期刊论文 前1条

1 方彬;沈林勇;章亚男;钱晋武;;步行训练机器人主动减重控制方法[J];上海大学学报(自然科学版);2011年06期

相关会议论文 前8条

1 张腾宇;刘启栋;王人成;陈濵;;减重智能步行训练机的标准化建议[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年

2 王红;;偏瘫影像学改变与步行训练程度的选择[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年

3 袁淑敏;;乫血管病康_┢诘膼KR誺B法(步行训练和步行工具的评估与选择)[A];中国康复医学会全国运动疗法学术会议暨心脑血管病康复研讨班论文汇编[C];2000年

4 谷爱武;;综合性运动疗法在偏瘫步行训练中的运用[A];1998年全国运动疗法学术会议论文汇编[C];1998年

5 王彤;;部分体重支撑步行训练在康复医学中的应用[A];中国康复医学会运动疗法专业委员会第九届全国学术会议论文选编[C];2007年

6 刘海兵;王丹;孙琦;成逸;谢晶军;俞菲;姚培火;王荆;马妍洁;孙建伟;王秋彬;;急性脑梗死患者早期步行训练时机的探讨[A];2013浙江省物理医学与康复学学术年会暨第八届浙江省康复医学发展论坛论文集[C];2013年

7 吴月峰;;意向性步行训练对改善小脑、脑干损伤患者异常步态的疗效分析[A];2013浙江省物理医学与康复学学术年会暨第八届浙江省康复医学发展论坛论文集[C];2013年

8 谢财忠;陈光;苏力;;脑卒中偏瘫患者步行训练的临床观察[A];中国康复医学会第二届全国康复治疗学术会议论文汇编[C];1999年

相关重要报纸文章 前2条

1 保健时报特约记者 陈亚伟;脑卒中患者不宜过早用手杖[N];保健时报;2007年

2 本报特约记者 陈亚伟;脑卒中患者要重视早期康复[N];保健时报;2010年

相关硕士学位论文 前8条

1 华筱娟;五行音乐疗法联合步行训练对稳定期COPD患者肺康复效果的研究[D];福建中医药大学;2015年

2 董新春;足驱动式步行训练对脑卒中偏瘫患者下肢步行功能的影响[D];北京体育大学;2015年

3 陈杨葭;步行训练对脊髓损伤大鼠步行CPG内兴奋性中间神经元可塑性的影响[D];南方医科大学;2016年

4 岳峰;步行训练对脊髓损伤大鼠神经功能恢复影响的实验研究[D];首都体育学院;2010年

5 庞日朝;步行训练防治脊髓损伤继发骨质疏松的临床观察[D];成都中医药大学;2013年

6 周晓舟;全方向康复步行训练机器人的可靠控制方法研究[D];沈阳工业大学;2015年

7 周培;步行训练对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的影响研究[D];首都体育学院;2011年

8 朱文秀;CPG在步行训练促进脊髓挫伤大鼠神经功能恢复中的作用研究[D];首都体育学院;2011年

，

本文编号：2430408