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题名运动辅助的CPG控制及其关键参数分析
被引量：2
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作者
张霞
胡晋嘉
陈里里
陈仁祥
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机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
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出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019年第17期239-245,258,共8页
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基金
国家自然科学基金（No.51505048）
重庆市教委科学技术资助项目（No.KJ1500526）
重庆市基础与前沿研究计划（No.cstc2016jcyjA0416）
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文摘
针对运动辅助过程中主/从运动生成的问题,在原有松岗(Matsuoka)数学模型的基础上引入适应系数建立了一个新的CPG模型,获得了理想的主/从关节目标轨迹;利用仿真分析手段调查研究了CPG模型的关键参数对其输出振荡的影响规律;以单关节运动辅助为控制对象,建立了相应的人机交互运动系统的动力学模型,利用基于MATLAB的仿真试验对CPG控制的有效性进行了验证。结果表明,根据CPG各个参数与输出的变化规律,适当调节各个参数可以获得理想的输出;CPG生成的运动轨迹有效规避了传统助力机器人控制模型中复杂的运动学和动力学解算;可根据实际需求调整外部参数C从而有效地生成辅助装置主/从运动模式;控制方法对单关节运动辅助具有明显效果。
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关键词
中枢模式发生器
主/从运动辅助
仿真分析
人机交互动力学模型
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Keywords
central pattern generator
active/passive motion assistance
simulation analysis
human-machine interaction motion system
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分类号
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名仿人运动辅助控制方法
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作者
张霞
马文涛
罗天洪
陈仁祥
桥本稔
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机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
日本信州大学
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017年第10期2032-2037,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51505048
51305471)
+1 种基金
重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2016jcyj A0416)
重庆市教委科学技术研究项目(KJ1500526)
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文摘
引入仿生运动控制理论解决穿戴式机器人在运动辅助过程中的主/从运动问题,探索一种基于CPG的人机交互技术和传统控制理论相结合的新型仿人运动辅助控制方法。首先,采用中枢模式发生器CPG数学模型作为机器人的关节轨迹生成器,由CPG完成人机交互力矩和关节目标角度的输入输出变换;其次,采用PD控制实现对目标轨迹的跟踪控制。通过膝关节运动辅助实验验证了控制方法的有效性和可行性。结果表明,穿戴式辅助装置的行为模式能够进行主从运动转换;控制方法对节律运动具有明显的辅助效果;该控制方法较传统阻抗控制在协调性、辅助效果及柔性方面具有显著优越性。
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关键词
穿戴式机器人
主/从运动辅助
中枢模式发生器
人机交互
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Keywords
Wearable robot
active/passive movement assist
central pattern generator
human-robot interaction
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分类号
TH39
[机械工程—机械制造及自动化]
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