助力隨動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、助力隨動(dòng)系統(tǒng)，是一種外穿型機(jī)械骨骼服，是以操作者為控制主體，以機(jī)械骨骼為運(yùn)動(dòng)和力量輸出主體的新型系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)角度來講，外骨骼可以分為單純上肢外骨骼、單純下肢外骨骼和全身型外骨骼；從功能上，還可以分為助力隨動(dòng)外骨骼和康復(fù)醫(yī)療外骨骼。外骨骼技術(shù)成熟后將會(huì)被拓展到很多領(lǐng)域來便捷人類的生產(chǎn)、生活。此外，該系統(tǒng)作為一門各學(xué)科高度密集的綜合技術(shù)，涉及微能源技術(shù)、微驅(qū)動(dòng)技術(shù)、材料技術(shù)和控制技術(shù)等學(xué)科，備受世界各國的高度關(guān)注，是目前智能人機(jī)柔性系統(tǒng)的研

2、究熱點(diǎn)和難點(diǎn)項(xiàng)目。
　　本文的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)助力隨動(dòng)下肢外骨骼系統(tǒng)的控制方案，以及借助嵌入式平臺(tái)實(shí)現(xiàn)控制算法。在方案研究的工作中，首先在分析了人體步態(tài)規(guī)律、液壓柔性驅(qū)動(dòng)裝置模型、人機(jī)耦合模型的基礎(chǔ)上，建立了整個(gè)骨骼服位置跟蹤控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，建立了液壓位置控制回路，并針對(duì)不同的動(dòng)作模式設(shè)計(jì)不同的控制器參數(shù)，采用 PID與超前校正網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法進(jìn)行頻域設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，該控制方法能夠?qū)θ苏Ｐ凶邥r(shí)的膝關(guān)節(jié)角位移進(jìn)行伺服，滿足人機(jī)協(xié)調(diào)