一种基于肌电信号的自适应人机交互控制方法

• 作者: 姚杰 张弼 谈晓伟 赵新刚
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 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
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 2560-2570
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2020.90316

摘要

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.