卧式下肢康复机器人动力学建模及控制研究

作     者：孙洪颖 张立勋 王岚 Sun Hongying;Zhang Lixun;Wang Lan

作者机构：哈尔滨工程大学机电工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《高技术通讯》 (Chinese High Technology Letters)

年 卷 期：2010年第20卷第7期

页      面：733-738页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(60575053)资助项目 

主　　题：卧式下肢康复机器人 动力学建模 牛顿-欧拉法 计算力矩法 轨迹跟踪 

摘      要：为掌握人体下肢在康复训练过程中的力学特性,对卧式下肢康复机器人进行了动力学建模和仿真研究。考虑到机器人利用机构牵引人体下肢,辅助患者实现对髋、膝、踝关节的康复训练,将人体下肢和机构作为一个整体,应用闭环矢量法和牛顿-欧拉法建立了机器人的运动学及动力学模型,并以动力学模型为基础,基于计算力矩法设计了控制器,以轨迹跟踪为目标进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制方案对康复训练是有效的,并且动力学模型能快速、有效地给治疗师和患者提供训练参数,为制定有效的康复训练策略和进行动态性能分析提供理论依据。