基于人工势场的柔性膝关节自适应运动方法研究
罗天洪1
黎朝阳2
马翔宇3
付强3
方尚晨2
1.重庆理工大学 机械工程学院,重庆 400000;重庆文理学院 智能制造工程学院,重庆 4021602.重庆理工大学 机械工程学院,重庆 4000003.重庆文理学院 智能制造工程学院,重庆 402160
摘要：[目的]考虑柔性膝关节运动轨迹跟踪误差及柔顺性对关节运动的影响,提出了一种基于人工势场(Artificial Potential Field,APF)的自适应阻抗控制方法去改善柔性膝关节的运动轨迹和柔顺性.[方法]该方法以气动人工肌肉为动力源,通过建立人机交互力矩与膝关节运动角速度之间的动力学模型,可实时调整阻抗控制参数的大小,从而实现外骨骼膝关节与人体腿部运动的跟随;采用APF理念对控制参数进行优化,提升运动跟随效果,并通过仿真和试验以验证该算法的有效性.[结果]研究结果表明,所提出的基于APF的自适应阻抗控制方法可使外骨骼自适应地跟踪人体运动轨迹,并能减小轨迹跟踪的误差,从而改善柔性膝关节控制的柔顺性,提高系统的人机协同性.
关键词：阻抗控制柔性膝关节自适应人工势场
分类号：TP24(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(52175215)重庆市英才计划项目(cstc2021ycjh-bgzxm0279)重庆科技局基础研究与前沿探索项目(cstc2020jcyj-msxm2322)
论文发表日期：2025-05-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 10-17 )
英文信息