基于绳驱动的COP控制系统研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackyddd
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康复机器人技术是近年来迅速发展起来的一门新兴技术,是机器人技术在医学领域的新应用。下肢康复机器人是其中的一种,它可以模拟正常人的行走姿态,对下肢有运动障碍的病人进行下肢康复训练。本课题的主要内容是基于绳驱动的下肢康复机器人COP(骨盆中心:Center of Pelvis的简写)运动机构伺服控制关键技术研究以及实验分析。主要研究内容如下:针对步态运动过程中骨盆中心所具有的自由度类型,提出一种对称的5根绳索牵引的并联机器人模型,并依此模型设计出骨盆中心运动控制机构。同时确定了运动机构的驱动方式。基于dSPACE提出了骨盆中心运动机构总体控制方案。然后先设计了直流电机伺服驱动卡其中包括直流调速的驱动模块、过流保护电路、通信电路、仿真器电路、数字控制系统电源电路等,其次设计了传感器信号放大电路,最后对传感器进行标定。建立了单自由度绳驱动伺服控制模型,根据此模型设计了单自由度绳驱动系统力/位置混合伺服控制器,并对力/位置混合伺服控制器进行了仿真分析。基于dSPACE设计了单自由度绳驱动系统半物理仿真平台,利用仿真平台对系统进行了辨识。进行了单自由度绳驱动系统力/位置混合伺服控制实验,实验证实了所设计的混合伺服控制系统的各项性能指标达到了设计要求,性能可靠,可以完成对绳驱动的控制。
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