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作者：罗天洪;黎朝阳;马翔宇;付强;方尚晨;
单位：重庆理工大学机械工程学院;重庆文理学院智能制造工程学院;
摘要：【目的】考虑柔性膝关节运动轨迹跟踪误差及柔顺性对关节运动的影响，提出了一种基于人工势场（Artificial Potential Field, APF）的自适应阻抗控制方法去改善柔性膝关节的运动轨迹和柔顺性。【方法】该方法以气动人工肌肉为动力源，通过建立人机交互力矩与膝关节运动角速度之间的动力学模型，可实时调整阻抗控制参数的大小，从而实现外骨骼膝关节与人体腿部运动的跟随；采用APF理念对控制参数进行优化，提升运动跟随效果，并通过仿真和试验以验证该算法的有效性。【结果】研究结果表明，所提出的基于APF的自适应阻抗控制方法可使外骨骼自适应地跟踪人体运动轨迹，并能减小轨迹跟踪的误差，从而改善柔性膝关节控制的柔顺性，提高系统的人机协同性。
关键词：阻抗控制;;柔性膝关节;;自适应;;人工势场
基金资助：国家自然科学基金项目(52175215);; 重庆市英才计划项目(cstc2021ycjh-bgzxm0279);; 重庆科技局基础研究与前沿探索项目(cstc2020jcyj-msxm2322)
