基于气动肌肉驱动的下肢康复机器人设计与仿真

摘要：

为实现气动肌肉在多自由度康复机器人中的应用,设计一种用于步态康复训练二自由度下肢康复辅助训练机器人,驱动器由气动肌肉和拉伸弹簧并联驱动关节以实现节能辅助行走.建立人体下肢运动学和动力学模型,并以标准CGA步态曲线作为关节输入,通过SolidWorks/Motion进行运动学仿真,验证所设计的模型符合人体下肢运动规律.针对气动肌肉伸展时存在非线性使得关节控制困难,提出了模糊自适应PID控制算法.在MATLAB/Simulink中进行仿真控制实验,仿真结果表明:相比传统PID算法,模糊PID自适应控制算法使外骨骼达到更好的跟随效果.最后通过实验平台验证了模糊PID自适应控制算法能够满足患者主动康复训练的需求.

关键词：下肢外骨骼、模糊PID控制、气动肌肉、运动学仿真

所属期刊栏目：51

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金52005169

在线出版日期：2023-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：99-105