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骨骼服虚拟力控制方法研究
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:0
  • 页码:365-369
  • 语言:中文
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]海军航空工程学院战略导弹工程系,山东烟台264001, [2]海军航空工程学院研究生一队,山东烟台264001, [3]总后勤部华东军用物资采购局,上海200000, [4]海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(60705030);中国博士后科学基金资助项目(20060400293)
  • 相关项目:下肢智能携行外骨骼系统控制机理研究
中文摘要:

针对骨骼服运动中控制指令信息难以获取这一问题,提出了一种利用安装在操作者和骨骼服之间的多维力/力矩传感器来估计骨骼服参考轨迹的方法.为了控制骨骼服跟随操作者的运动,并保持人机之间的作用力最小,以达到辅助承重的目的,提出了一种虚拟力控制策略.该方法首先利用力/力矩传感器的测量信息构建骨骼服在关节空间的关节控制力矩,然后产生控制骨骼服在操作空间运动的虚拟力,从而控制骨骼服存操作空间的轨迹跟随操作者的运动.证明了其稳定性,并给出了仿真结果.仿真结果表明,所设计的控制器能实现骨骼服对人体运动的跟踪,并有效降低人机之间的作用力.

英文摘要:

When the exoskeleton suit moves, it is hard to get the control instructions. In order to solve this problem, a reference trajectory estimation method for the exoskeleton suit is proposed which can be realized by installing some multiaxis force/torque sensors between the pilot and the exoskeleton suit. A virtual force control method is proposed to control the exoskeleton suit to follow the pilot's locomotion and to minimize the human-machine interaction force, which means the exoskeleton suit assisting the pilot to take heavy load. This method first generates the joint control torque of exoskeleton suit in joint space by the measurement information of the force/torque sensors, and then generates the virtual control force in task space to enable the exoskeleton suit to follow the pilot's motion. Stability of the presented method is proved and simulation result is given. The simulation result shows the designed controller can control the exoskeleton suit tracking the pilot's motion as well as decreasing the human-machine interaction force effectively.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997