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申请/专利权人:国家康复辅具研究中心
摘要:本发明公开了一种主动型假脚控制方法和系统,还涉及一种终端滑模控制器,通过引入终端滑模与积分滑模设计了一种终端滑模面,并对算法进行稳定性分析及证明。能够很好地提高假脚的稳定性与抗干扰性。
主权项:1.一种主动型假脚控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,基于人体行走场景,建立假脚踝关节通用动力学模型如下式: 其中,θ∈Rn表示踝关节角度,表示角速度,表示角加速度,Mθ∈Rn×n表示对称的正定惯性矩阵,表示哥氏力与离心力矩阵,Gθ∈Rn表示重力矩阵,τ∈Rn表示控制器输出到系统的关节力矩,D是有界外部干扰;对模型进行转化,令: 将式2带入式1转化成状态方程得到下式: 期望踝关节角度为xd=θd,关节角度误差定义为:S2,输入已采集好的期望踝关节角度θd,根据穿戴者情况与力矩计算所需要的控制器相关调解参数,所述控制器相关调解参数包括Λ,α,β,γ,ks;S3,终端滑模面设计为: 其中,sige2-γ=|e|2-γsigne,Λ>0,α>0,β>0,1<2-γ<2,γ为两个正奇数之比;基于输入的所述期望踝关节角度θd与所述控制器相关调解参数,控制器根据输入参数计算假脚运动所需的力矩τ,力矩τ的计算公式为: 其中,ks>η>0;S4,由计算得到的力矩τ驱动假脚。
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权利要求:
百度查询: 国家康复辅具研究中心 主动型假脚控制方法和系统以及终端滑模控制器
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