论文摘要
针对人体下肢关节特点与助行要求,设计了外骨骼机器人关节结构;通过ADAMS软件仿真,分析了外骨骼机器人水平助行过程中关节功率配置需求,根据关节需求设计了外骨骼电液伺服驱动系统;为满足外骨骼机器人对人体下肢关节助力及柔顺性要求,提出了基于关节误差估计的PID控制方法。详细介绍了外骨骼机器人下肢关节结构的运动形式与技术参数,优化配置了关节结构的运动范围与驱动行程,对该机器人进行了运动学分析并通过外骨骼的典型动作进行验证;划分了外骨骼助行过程中步态与关节驱动映射,给出误差估计与补偿PID控制的具体参数;分别从关节跟踪与助力功率的角度,量化分析、对比了基于关节误差估计与常规PID两种控制方法的助力指标参数。试验结果表明,所设计外骨骼关节与驱动系统可实现穿戴者助力行走;对比常规PID控制,抑制了关节驱动控制输出区间的不连续,改善了关节跟踪误差,提升了助力效果与柔顺性。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 汪步云,王月朋,梁艺,汪志红,季景,许德章
关键词: 外骨骼机器人,助行控制,关节运动,电液伺服驱动,误差估计
来源: 机械工程学报 2019年23期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技
专业: 自动化技术
单位: 安徽工程大学机械与汽车工程学院,芜湖安普机器人产业技术研究院研发部,高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室
基金: 国家自然科学基金(61741101),安徽省自然科学基金(1608085QF154),安徽省科技攻关(1604a0902125),安徽省重点研发计划(1804a09020036),安徽省高校科学研究重大项目(KJ2018ZD014),安徽工程大学创新团队,安徽工程大学人才科研启动基金(2017YQQ008),芜湖市科技计划项目(2018yf55)资助项目
分类号: TP242
页码: 55-66
总页数: 12
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