[發明專利]一種基于康復訓練機器人的阻抗自適應的運動控制方法

有效

• 申請號: 201110225357.6
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102306029A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 宋愛國;王楠;李會軍;柯欣;吳常鋮;李曉鵬;崔建偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種基于康復訓練機器人的阻抗自適應的運動控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1?采用力傳感器（150）得到患肢的作用力????????????????????????????????????????????????，采用位置傳感器（160）得到患肢的位置，再由在線辨識器（140）根據患肢的作用力和位置計算出患肢的等效質量參數M_h、等效阻尼參數B_h和等效剛度參數K_h，計算患肢的等效質量參數M_h、等效阻尼參數B_h和等效剛度參數K_h的方法是：

利用力傳感器（150）和位置傳感器（160）對患肢的作用力和位置進行采樣，采樣次數為N次，且N>3，再根據患肢的動力學模型，采用最小二乘法就獲得患肢阻抗參數M_h、B_h和K_h的在線評估值，患肢的動力學模型為：

M_h、B_h、K_h分別為患肢的等效質量、阻尼和剛度，分別表示患肢的角度、角速度以及角加速度，為的一階導數，為的二階導數，

步驟2?利用患肢的等效質量參數M_h、等效阻尼參數B_h和等效剛度參數K_h的變化量、及，對比例-微分-積分控制器（120）進行修正并計算得到u(t)，所述的比例-微分-積分控制器（120）為：

其中，e(t)=?，為機械臂的速度設定值，K_P，K_I和K_D分別為比例系數、積分系數、微分系數，

對比例-微分-積分控制器（120）進行修正的方法是：

令：，通常C為1，

步驟3?將比例-微分-積分控制器（120）輸出的電機功率信號轉變成力矩電機（131）的驅動信號，用于控制力矩電機（131）的工作。