面向机器人辅助步态训练的主动自适应人机交互控制

来源：机器人杂志2026年第2期北京时间：

作者：石伟国, 王卫群, 王佳星, 刘圣达, 梁旭, 侯增广

摘要：提出了一种融合步态轨迹主动规划、刚度自适应控制及步态重规划的主动自适应人机交互控制方法，以实现机器人辅助步态训练中的人机柔顺交互并确保患者安全。首先，针对步态训练中患者主动参与度不足的问题，采用有限傅里叶级数构建了步态轨迹的参数化模型，并设计了基于表面肌电信号的步态轨迹在线规划法，实现了患者意图驱动的步态轨迹主动规划。进而，提出了基于位置偏差与肌肉激活度的刚度自适应控制策略，采用模糊控制算法实时调整机器人关节的等效刚度，有效改善了人机交互的柔顺性。基于此，针对临床应用时易出现人机运动失衡与跌倒风险的问题，提出了人机系统动态平衡性和运动轨迹稳定性的评价指标，并基于在线评价结果采用模型预测控制对步态轨迹进行重规划。最后，开展了系统仿真和实际实验，验证了上述方法的有效性。

关键词：下肢外骨骼机器人, 主动自适应人机交互, 康复训练, 步态轨迹规划