下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法

简介

针对当前下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法未考虑训练机器人系统不确定性,导致膝踝运动的速度与位置误差较高,收敛速度较慢,训练机器人步态不协调的问题,提出下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法。设置标识点数量与具体位置,建立下肢刚体模型局部坐标系,分别构建不同点在矢状面的运动学方程,计算相邻点之间连线长度。利用膝踝等关节的动力学表达式,求出步态特征参数,通过高斯函数扩展形式,拟合膝关节转角非中心对称双峰曲线,采用分段曲线拟合形式,拟合踝关节转角参数,完成膝踝关节转角数学建模。采用自适应迭代学习控制算法,设立迭代控制信号,对膝踝运动轨迹跟踪,计算输出误差,确定自适应迭代条件,通过迭代项克服机器人系统带来的不确定性,实现膝踝协调运动控制。仿真实验表明,该方法的训练机器人膝踝运动步态较为协调,具有较快的收敛速度,有效降低膝踝运动的速度与位置误差,确保膝踝协调运动。