中文摘要：

本课题以12 自由度载人两足步行机器人及12 自由度载人8 足楼梯升降轮椅为双实验平台，研究了"人在环中"控制理论及技术在助残机器人中的应用。在助残机器人等特种机器人的控制过程中，由于机器人始终要与人打交道，因此并不追求机器人的自律控制，反而强调将人的主动作用突出出来，考虑人的姿态、力变化作为系统的其他输入对人机系统整体的影响。尤其在助残机器人中，"载荷"人的随机晃动、姿态变更对系统稳定性和安全性提出苛刻的要求。控制系统无法适应人的变化成为助残机器人市场化的关键阻碍。本课题将"人在环中"控制技术引入助残机器人，把"载荷"人作为一个环节，与机器人整合展开研究。分析了人机整体模型，讨论了影响人机整体系统稳定性的若干因素，比如人机整体质量的影响，人的随机性位移影响等。分析了机器人传感系统的信号处理、多信息融合，依据力觉传感器等获取环境信息和机器人运动姿态数据，分析了多信息的动态交互融合特性，研究了保证人与机器人安全的控制规则。本课题为优化人在环中助残机器人机构和控制系统设计提供了一定的创新思路，为助残机器人的早日普及开创了一种实用性方法。