首页 期刊 北京生物医学工程 基于伺服电机的上肢康复机器人力矩交互控制系统 【正文】

基于伺服电机的上肢康复机器人力矩交互控制系统

作者:秦佳城; 张林灵; 董祺; 喻洪流 上海理工大学康复工程与技术研究所; 上海200093; 上海康复器械工程技术研究中心; 上海200093; 民政部神经功能信息与康复工程重点实验室; 上海200093
运动意图识别   力矩控制   主动训练   直流伺服电机  

摘要:目的为了实现上肢康复机器人主动训练中力矩控制的精确性,设计一种基于伺服电机的上肢康复机器人力矩交互控制系统。方法首先利用三自由度中央驱动式上肢康复机器人实验平台建立由运动意图采集模块和伺服力矩控制模块组成的力矩交互系统;再通过建立上肢动力学模型提出上肢助力训练算法;最后通过力矩响应实验、运动意图检测实验。结果依据在一定电流输入范围内,输出力矩能够保持稳定,验证了基于直流伺服电机实现助力训练方法的可行性。采用伺服力矩控制模块在目标力矩设定后,输出力矩在1 ms时间内能够达到设定的目标值并能够保持稳定,目标力矩响应的实时性良好,由此可以得出力矩交互控制方法达到了人机力矩交互稳定的结果。结论采用上肢康复机器人力矩交互控制方法可以在主动训练中实现较为精确的力矩控制。

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