控制理论与应用

作者：张弼,姚杰,赵新刚,谈晓伟

单位：中国科学院沈阳自动化研究所,中国科学院沈阳自动化研究所,中国科学院沈阳自动化研究所,中国科学院沈阳自动化研究所

关键词：踝关节康复机器人; 肌电信号; 阻抗控制; 自适应控制; 稳定性

基金：国家国家自然科学基金深圳联合基金项目(U1813214)；辽宁省博士启动基金资助项目(20180540131)

针对踝关节康复机器人运动过程中的人机交互性问题, 本文提出一种基于肌电信号的鲁棒自适应人机交互控制方法. 针对患者难以保持某一动作、肌电信号微弱等特点, 提出一种新的关节角度估计方法. 该方法充分利用了踝关节运动时胫骨前肌与腓肠肌的拮抗关系, 将踝关节的动作类型与单个肌肉群的收缩进行关联, 利用归一化的特征值完成运动意图的辨识和运动角度的估计. 为了保证人机交互的安全性, 提出一种刚度、阻尼参数在线自适应调节的阻抗控制算法. 基于交互力矩对机器人末端的运动角度与运动速度实时进行调节, 使其对外表现出等效柔性. 实验研究表明所提出的人机交互控制方法是有效的, 并具有一定应用前景.

来源：2020年第12期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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