基于线性自抗扰控制的外骨骼机器人步态跟踪方法

一种基于线性自抗扰控制的外骨骼机器人步态跟踪方法，首先把下耦合的下肢外骨骼机器人系统进行解耦，对髋关节所构成的系统进行分析；然后根据极点配置方法设计扩张状态观测器来实时估计动力学模型中存在的扰动，使观测器增益矩阵与观测器带宽联系起来；接着使用PD组合控制设计线性误差反馈控制律，把PD控制器的放大系数与控制器的带宽联系起来；最后将规划好的步态曲线作为输入信号，调节观测器带宽、控制器带宽和控制增益，减小跟踪轨迹与输入信号之间的误差，使得下肢外骨骼机器人系统能够按照预设的步态轨迹行走。本发明可以满足实际应用的精度与实时性要求，所需的相关参数均可以通过低成本的传感器测得。 The invention...

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Format Patent
LanguageChinese
Published 17.06.2022
Subjects
CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
HAND TOOLS
MANIPULATORS
PERFORMING OPERATIONS
PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS
TRANSPORTING
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Summary:一种基于线性自抗扰控制的外骨骼机器人步态跟踪方法，首先把下耦合的下肢外骨骼机器人系统进行解耦，对髋关节所构成的系统进行分析；然后根据极点配置方法设计扩张状态观测器来实时估计动力学模型中存在的扰动，使观测器增益矩阵与观测器带宽联系起来；接着使用PD组合控制设计线性误差反馈控制律，把PD控制器的放大系数与控制器的带宽联系起来；最后将规划好的步态曲线作为输入信号，调节观测器带宽、控制器带宽和控制增益，减小跟踪轨迹与输入信号之间的误差，使得下肢外骨骼机器人系统能够按照预设的步态轨迹行走。本发明可以满足实际应用的精度与实时性要求，所需的相关参数均可以通过低成本的传感器测得。 The invention discloses an exoskeleton robot gait tracking method based on linear active disturbance rejection control. The method comprises the steps of firstly, decoupling a lower-coupled lower limb exoskeleton robot system, and analyzing a system formed by hip joints; then designing an extended state observer according to a pole assignment method to estimate disturbance existing in a dynamic model in real time, so that an observer gain matrix is associated with an observer bandwidth; designing a linear error feedback control law by using PD combined control, and associating an amplification coefficient of a PD controller with the bandwidth of a controller; and finally, taking a planned gait curve as an input signal, adjusting
Bibliography:Application Number: CN202110473191