一种主被动混合驱动柔性下肢外骨骼系统及协调控制方法
申请号:CN202411975398
申请日期:2024-12-30
公开号:CN119795135B
公开日期:2025-10-31
类型:发明专利
摘要
本发明公开了一种主被动混合驱动柔性下肢外骨骼系统及协调控制方法,骨骼系统包括弹性储能元件、绳驱动系统、柔性绑缚装置、传感系统、控制系统,控制系统包括步态识别算法、助力轨迹规划算法和力轨迹跟踪算法,步态识别算法检测角度和角速度,检测运动状态,助力轨迹规划算法计算绳驱动助力,力轨迹跟踪算法将期望力转换成电机速度,通过力传感器反馈信息进行纠正,实现精确的期望力轨迹跟踪。通过有限状态机对步态周期中主动和被动助力阶段进行划分,依据被动储能原理和主动助力原理协调控制主动助力阶段助力大小和主被动助力模式切换。本发明能够协调控制主被动混合驱动柔性下肢外骨骼,实现高精度、高鲁棒性和高响应速度的力控制。
技术关键词
柔性下肢外骨骼
主被动混合驱动
绳驱动系统
协调控制方法
轨迹规划算法
助力
步态识别算法
轨迹跟踪算法
髋关节
惯性传感器
绑缚装置
传感系统
控制系统
储能
PID算法
拉力传感器
检测运动状态
周期
状态机