腕部康复机器人助动训练的力反馈控制方法及系统

• 摘要：

  本发明提供了一种腕部康复机器人助动训练的力反馈控制方法及系统,包括力反馈部分和三闭环控制部分,力反馈部分包括:由安装在腕部康复机器人上的力/力矩传感器检测出人体腕部施加给腕部康复机器人的力/力矩;将所测力/力矩换算为等效电流;通过判断等效电流与等效电流限幅值的大小关系确定三闭环控制中电流环前馈部分的值;三闭环控制部分包括位置环、速度环、电流环,位置环的输入为腕部运动轨迹数据,输出为电机转速给定,再经过速度环部分,输出电流作为电流环的给定值,力反馈部分输出是电流环的前馈部分输入,经电流环部分得到电机转速值,从而驱动电机.本发明可操作性强、精度高、稳定性强、成本低,且控制精度高,鲁棒性强.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201610828311.6

• 申请日期：

  2016.09.18

• 公开/公告号：

  CN106621209A

• 公开/公告日：

  2017-05-10

• 发明人：

  谢叻 王依晴 邓泽 洪武洲 顾灵凯

• 申请人：

  上海交通大学

• 主分类号：

  A63B23/14(2006.01)I,A,A63,A63B,A63B23

• 分类号：

  A63B23/14(2006.01)I,A63B24/00(2006.01)I,A63B21/005(2006.01)I,A,A63,A63B,A63B23,A63B24,A63B21,A63B23/14,A63B24/00,A63B21/005

• 主权项：

  一种腕部康复机器人助动训练的力反馈控制方法,其特征在于:包括力反馈部分和三闭环控制部分,其中:所述力反馈部分,包括以下步骤:步骤1:由安装在腕部康复机器人上的力/力矩传感器检测出人体腕部施加给腕部康复机器人的力/力矩;步骤2:将所测力/力矩换算为等效电流;步骤3:通过判断等效电流与等效电流限幅值的大小关系确定三闭环控制中电流环的前馈部分的值;所述三闭环控制部分,包括位置环、速度环、电流环,位置环的输入为已测得的腕部运动轨迹数据,通过位置环部分,得到的输出为电机转速给定,并作为速度环的输入值,再经过速度环部分,得到的输出电流作为电流环的给定值,而上述力反馈部分的输出值则是电流环的前馈部分输入,经过电流环部分,输出得到电机转速值,从而驱动电机,实现控制目的.