基于踝关节处人机位姿误差的外骨骼摆动腿控制

来源：机器人杂志2015年第4期北京时间：

作者：贾山, 王兴松, 路新亮, 徐继刚, 韩亚丽

摘要：提出了一种外骨骼整机运动控制策略，并重点介绍了外骨骼摆动腿的运动规划与 PD(比例－微分)控制.作为外骨骼摆动腿运动规划的依据，踝关节处人机位姿误差检测仅需要在腰部与踝足部进行人机绑定，降低了对穿戴者运动的限制与控制系统的复杂性.通过 Adams 与 Matlab 验证了作为外骨骼摆动腿 PD 控制器设计基础的外骨骼动力学模型的正确性.引入卡尔曼滤波器预测穿戴者摆动腿的运动可以在有限的采样频率下改善控制精度.实验结果表明，该方法能有效识别穿戴者摆动腿的运动意图并驱动外骨骼髋、膝关节实现人机踝关节轨迹的跟踪，可用于下肢外骨骼摆动腿的控制.

关键词：外骨骼, 运动意图, 卡尔曼滤波器, 动力学模型, PD控制器