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国内刊号：21-1137/TP
国际刊号：1002-0446
发布日期:
作者：朱杨辉, 吴青聪, 陈柏, 赵子越
关键词：变刚度执行器, 外骨骼机器人, 变刚度建模, 康复
针对传统刚性驱动的外骨骼在复杂人机交互环境中柔顺性不足、无法保证人体安全等问题, 设计一种变刚度下肢外骨骼用于康复训练。提出了一种可重构的变刚度原理, 通过调整关节弹簧的预紧力来实现关节刚度的改变, 同时通过滑轮组的重构来增大外骨骼的刚度调整范围。基于所提出的可重构变刚度原理, 设计了用于驱动外骨骼主动关节的变刚度执行器, 并进一步设计了变刚度下肢外骨骼的机械结构。建立了外骨骼的理论刚度模型, 并对其刚度特性进行了仿真分析。搭建了变刚度下肢外骨骼的试验平台, 对样机的刚度特性进行了试验验证。结果表明, 试验得到的刚度曲线与理论模型吻合。基于变刚度驱动的扭矩-偏角特性, 提出一种无交互力传感器的外骨骼行走跟随控制方法, 并在不同速度下进行了行走跟随试验。试验结果表明, 外骨骼与人体的最大交互力矩为0.8243 N·m, 证明外骨骼可以跟随人体运动。
来源：2023年第3期
《机器人》期刊编辑部
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