绳索牵引康复机器人控制及仿真研究

被引:30
作者
张立勋
王克义
徐生林
机构
[1] 哈尔滨工程大学机电工程学院
基金
高等学校博士学科点专项科研基金;
关键词
绳索牵引; 力控制; 伺服控制; 骨盆运动;
D O I
暂无
中图分类号
TP242 [机器人];
学科分类号
140102 [集成电路设计与设计自动化];
摘要
康复机器人是典型的人机合作系统.人与机器人在同一物理空间,因此对机器人的柔顺性、安全性提出了严格要求.绳索驱动具有柔顺性好、占空间小、重量轻等特点,不会与人体产生刚性碰撞、冲击,非常适合于康复机器人的驱动控制.由于绳索的柔性使其只能承受拉力,其牵引构成冗余驱动系统,因此绳索位置伺服系统须引入力控制,保证工作时绳索具有一定的张力.针对康复训练机器人的人体骨盆控制问题,设计了基于绳索驱动的伺服控制系统,通过Matlab提供的sisotool进行PI和PD控制器的设计,并对张紧力、位置和二者之间的相互影响进行了仿真分析,证明了绳索驱动适合对骨盆规律的控制,并且可以在其他绳索牵引控制技术上得到应用和推广.
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