仪器仪表学报

作者：吴青聪，张祖国

单位：吴青聪,1.南京航空航天大学机电学院,,张祖国,1.南京航空航天大学机电学院,

关键词：上肢;康复外骨骼;人机交互;导纳控制;神经网络;自适应控制

基金：国家自然科学基金（52175014）、江苏省自然科学基金（BK20211183）、中央高校基本科研业务费专项资金（NT2020012）、中国电子学会?腾讯Robotics X犀牛鸟专项研究计划（2020?01?008）项目资助

针对上肢运动功能障碍患者进行辅助康复训练,搭建了一套上肢康复外骨骼机器人系统,并提出一种基于屏障Lyapunov函数的增广神经网络自适应导纳控制策略。首先,介绍了上肢康复外骨骼的机械机构及其控制系统。然后,推演了控制器的设计过程并进行了Lyapunov稳定性证明。最后,分别进行了不同控制内环的轨迹跟踪被动训练实验和不同导纳参数下基于人机交互力的主动交互训练实验,同时分析比对了主动训练时的人机交互力与轨迹偏差的变化关系。被动训练实验结果证明了增广神经网络对人机模型动力学的逼近效果,其轨迹跟踪峰值误差为模糊PID控制器的53%。主动交互训练实验证明了通过调整导纳参数可实现在相同训练任务下不同强度的康复训练以匹配不同康复阶段下的患者。

来源：2022年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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