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题名力反馈式可穿戴上肢外骨骼遥操机器人设计及控制研究
被引量：1
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作者
张树欣
王景熙
王建
周琪
黄立成
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机构
国网上海市电力公司青浦供电公司
上海服泽能源科技有限公司
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出处
《自动化与仪器仪表》
2023年第6期208-212,218,共6页
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文摘
在对于遥操作临场感的重构中,体感手套能够为操作者提供力觉、触觉反馈,以增加操作者的临场感,但却缺少为操作者在身体上肢提供力觉信息的设备。随着外骨骼机器人的研究日趋成熟,将外骨骼机器人应用于遥操作中,能够为操作者提供有效的力反馈信息。提出了一种力反馈式可穿戴上肢外骨骼结构,能够为操作者在遥操作环境中提供沉浸式的交互式体验,基于所设计的上肢外骨骼机构和控制方法,不仅可以完成对操作者上肢各个关节姿态和动作的捕捉,同时还具备实时力反馈效果,从而满足操作者对于外界环境或物体的力觉信息感知的需求。仿真结果表明该力反馈式可穿戴上肢外骨骼机器人系统能够实现良好的机械臂运动控制性能和较高的动作捕捉精度,可以使操作者感知从端机械臂的实时作业状态,提高作业效率和体验。
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关键词
力反馈
可穿戴上肢
外骨骼机器人
结构设计及控制
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Keywords
force feedback
wearable upper limbs
exoskeleton robot
structural design and control
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分类号
TP249
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名可穿戴上肢外骨骼机器人的算法和仿真
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作者
吴攀
张恕远
谭越
李潇
刘川
邓勇
吕光远
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机构
西华大学机械工程学院
[
成都航天通信设备有限责任公司
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出处
《自动化仪表》
CAS
2017年第2期41-44,共4页
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基金
四川省教育厅基金资助项目(JYBFX-YQ-1)
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文摘
针对可穿戴上肢外骨骼机器人的传统PID控制算法稳定时间长、偏差较大等特点,分析了可穿戴上肢外骨骼工作原理和结构,建立了人体上肢外骨骼的控制模型,提出了具有自适应性、精确性、快速响应性等特点的自抗扰控制算法,从而达到外骨骼快速跟随手臂和手臂平稳控制外骨骼的目的。通过对PID算法、非线性跟踪微分器(TD)、非线性扩张状态观测器(ESO)、自抗扰控制算法的理论分析和Matlab仿真,得到了更直观的运动学数据:关节的最大偏差和达到稳定的时间。比较分析这几种算法的数据可知,自抗扰控制具有响应迅速、动态补偿、超调量小的优点。制作了试样关节、控制电路、驱动电路,并编写了对应的调试程序。试验结果表明,自抗扰控制算法可以更好地控制上肢外骨骼机器人,具有良好的实际控制效果。
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关键词
机器人
可穿戴上肢外骨骼
智能控制
控制算法
自抗扰
PID算法
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Keywords
Robot
Wearable upper limb exoskeleton
Intelligent control
Control algorithm
Auto -disturbance -rejection
PID algorithm
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分类号
TH132
[机械工程—机械制造及自动化]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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