[发明专利]用于下肢外骨骼系统的惯性信息前馈控制装置及控制方法有效
| 申请号： | 201910904413.5 | 申请日： | 2019-09-24 |
| 公开（公告）号： | CN110561391B | 公开（公告）日： | 2022-12-09 |
| 发明（设计）人： | 李彬;高志宇;韩瑞雪;王喆;于开宇 | 申请（专利权）人： | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 |
| 主分类号： | B25J9/00 | 分类号： | B25J9/00;B25J9/16 |
| 代理公司： | 天津盛理知识产权代理有限公司 12209 | 代理人： | 刘英梅 |
| 地址： | 300131 天*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明涉及用于下肢外骨骼系统的惯性信息前馈控制装置及控制方法，控制方法为S1通过人体惯性传感器采集下肢人体关节角度，并将角度输出给前馈解算器；S2前馈解算器对人体惯性传感器采集到的人体关节角度进行前馈解算处理，并将解算结果作为PID控制器的给定输出给PID控制器；S3PID控制器根据输入的给定以及外骨骼关节角度编码器采集到的外骨骼角度对关节驱动器进行闭环控制；S4关节驱动器根据PID控制器的输出驱动外骨骼关节跟随人体关节运动。本发明实现了外骨骼角度跟随人体运动，最大偏差可控制在2°左右；实验效果显示该发明解决了惯性传感器的延时问题，至少降低了150ms的时延。 | ||
| 搜索关键词： | 用于 下肢 骨骼 系统 惯性 信息 控制 装置 方法 | ||
【主权项】：
1.一种用于下肢外骨骼系统的惯性信息前馈控制装置，其特征在于：包括人体惯性传感器、前馈解算器、PID控制器、关节驱动器、外骨骼关节、外骨骼关节角度编码器：/n所述人体惯性传感器安装在下肢人体关节上，用于感知人体关节角度、并将采集到的人体关节角度输出给前馈解算器；/n所述前馈解算器，用于对输入的人体关节角度进行前馈解算出来，并将解算结果输出给PID控制器；/n所述外骨骼关节角度编码器，用于采集外骨骼关节角度，并将角度输出给PID控制器，/n所述PID控制器，用于接收前馈解算器的输出的角度值和外骨骼关节角度编码器的输出的结算结构，并输出控制命令给，关节驱动器；/n所述关节驱动器，用于根据PID控制器的输出驱动外骨骼关节跟随人体关节运动；/n所述外骨骼关节穿戴于下肢人体关节外。/n
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