下肢外骨骼机器人设计及实验研究

来源：机床与液压杂志2023年第3期北京时间：

作者：韩亚丽，许泉，孙翰，李沈炎，许有熊

单位：南京工程学院机械工程学院；南京工程学院机械工程学院；南京工程学院机械工程学院；南京工程学院机械工程学院；南京工程学院机械工程学院

摘要：为实现下肢残障者的运动康复，设计液压驱动的下肢外骨骼机器人机构。针对下肢外骨骼的运动跟随需求，提出一种滑模控制器，并进行了控制仿真模拟。仿真结果表明：外骨骼采用该控制算法能较好地实现位置跟踪。基于dSPACE硬件在环实时仿真系统搭建了下肢外骨骼系统，进行了空摆实验、被动跟随实验及主动跟随实验。实验结果表明：设计的下肢助力外骨骼机器人能够为穿戴者提供助力，外骨骼样机的整体稳定性较好，对穿戴者具有良好的跟踪性能与快速响应性。

关键词：下肢外骨骼;液压驱动;滑模控制;运动跟随

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(51205182)；江苏省重点研发计划(社会发展项目) (BE2019724)；南京工程学院产学研前瞻性项目(CXY202007)；南京工程学院2022年度研究生大学生科技创新基金项目（TB202217018）