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公开(公告)号:CN110524525B
公开(公告)日:2022-04-26
申请号:CN201910946543.5
申请日:2019-10-05
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种下肢外骨骼控制方法,包括采集受试者下肢运动学数据;建立下肢外骨骼动力学模型;设计非线性积分滑模面;设计模糊滑模控制器,得到模糊滑模控制律。本方法采用欧拉‑拉格朗日法建立下肢外骨骼的动力学模型,然后为消除滑模控制中普遍存在的抖振现象以及由积分项引起的Windup效应,在滑模变结构控制器的基础上,引入具有非线性势能函数来代替传统的积分滑模面。同时为克服下肢外骨骼建模过程中的建模误差、信号噪声及外界扰动等因素带来的干扰,利用模糊系统的逼近特性来设计模糊滑模控制器,以获得满意的下肢外骨骼控制性能。
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公开(公告)号:CN110327187B
公开(公告)日:2021-07-13
申请号:CN201910618865.7
申请日:2019-07-10
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为一种外骨骼的带先验力矩无模型控制方法,该方法将二维激光测距仪固定在使用者腰部与膝关节之间的人体任意位置上,垂直于水平面扫描前方地形,调整激光测距仪的目标刻度位置,使其对准正下方即人体的站立点,使用二维激光测距仪对地形进行识别;根据地形选择适当的膝关节角度,使用带先验力矩的无模型自适应控制方式对膝关节外骨骼进行控制,避免了下肢外骨骼控制中复杂模型的建立和模型不准确的问题。
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公开(公告)号:CN110711114A
公开(公告)日:2020-01-21
申请号:CN201910989943.4
申请日:2019-10-17
Applicant: 河北工业大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明为一种基于动力学模型的外骨骼自抗扰控制方法,该方法将人机交互力简化为弹力加入到力学模型,构成人机交互力的动力学模型;利用跟踪微分器追踪不同步态下的关节角度数据曲线,使跟踪微分器能够模拟使用者的步态进行行走,然后通过跟踪微分器输出关节力矩,将关节力矩带入到人机交互力的动力学模型,输出关节角度反馈给扩张状态观测器,扩张状态观测器将对动力学模型进行扩张,并对未知模型的状态和内外部扰动进行估计,通过扩张状态观测器进行状态估计后再返回到跟踪微分器,完成外骨骼自抗扰控制。该方法对下肢外骨骼具有良好的控制效果和较强的抗干扰能力,并具有良好的响应速度和鲁棒性。
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公开(公告)号:CN110524525A
公开(公告)日:2019-12-03
申请号:CN201910946543.5
申请日:2019-10-05
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种下肢外骨骼控制方法,包括采集受试者下肢运动学数据;建立下肢外骨骼动力学模型;设计非线性积分滑模面;设计模糊滑模控制器,得到模糊滑模控制律。本方法采用欧拉-拉格朗日法建立下肢外骨骼的动力学模型,然后为消除滑模控制中普遍存在的抖振现象以及由积分项引起的Windup效应,在滑模变结构控制器的基础上,引入具有非线性势能函数来代替传统的积分滑模面。同时为克服下肢外骨骼建模过程中的建模误差、信号噪声及外界扰动等因素带来的干扰,利用模糊系统的逼近特性来设计模糊滑模控制器,以获得满意的下肢外骨骼控制性能。
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公开(公告)号:CN110327187A
公开(公告)日:2019-10-15
申请号:CN201910618865.7
申请日:2019-07-10
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为一种外骨骼的带先验力矩无模型控制方法,该方法将二维激光测距仪固定在使用者腰部与膝关节之间的人体任意位置上,垂直于水平面扫描前方地形,调整激光测距仪的目标刻度位置,使其对准正下方即人体的站立点,使用二维激光测距仪对地形进行识别;根据地形选择适当的膝关节角度,使用带先验力矩的无模型自适应控制方式对膝关节外骨骼进行控制,避免了下肢外骨骼控制中复杂模型的建立和模型不准确的问题。
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