基于滑模PID控制的下肢康复外骨骼控制研究

• 作者: 李沈炎 韩亚丽 陈茹雯 吴枫 糜章章
• 来源期刊: 组合机床与自动化加工技术
• 关键词: 下肢外骨骼 动力学建模 控制器设计 仿真分析 实验
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 控制与检测
• 页码范围: 98-101,105
• 页数: 5页
• 分类号: TH162|TG506
• 语种: 中文
• DOI: 10.13462/j.cnki.mmtamt.2021.03.023

摘要

为增强外骨骼机器人在医疗方面的康复效果,通过研究人体运动机理及人体各关节运动数据,设计了一款基于液压控制的下肢外骨骼机器人.首先,通过建立外骨骼动力学模型,基于拉格朗日法求出髋关节、膝关节处的驱动力矩,建立了髋关节、膝关节的动力学方程;针对动力学模型在实际计算过程中存在着误差及摩檫等因素影响,提出了一种PID和滑模控制相结合的控制算法;运用Matlab软件进行了模拟仿真实验,仿真结果表明,该控制系统能够使外骨骼机械腿达到良好的跟随效果;最后搭建样机实验平台,验证了控制算法的有效性,能够满足患者进行主动康复训练的需求.