华南理工大学学报(自然科学版)

作者：翟宇毅, 马新愿, 陈冬冬, 等

单位：上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200444

关键词：穿戴式康复机器人,柔顺性,气动人工肌肉,RBF神经网络,RBF-PID控制器

基金：国家自然科学基金资助项目（51775323）

针对传统康复机器人重量重、穿戴不便、运动柔顺性差等不足，基于轻量化、柔顺性、易穿戴和人体工学等设计原则，设计了一种柔性穿戴式上肢康复机器人。采用弹性布作为机器人基体，气动人工肌肉驱动的类拮抗式关节，实现了肘关节屈/伸及旋前/旋后运动。基于气动人工肌肉的力学特性模型，采用拉格朗日法建立了康复机器人的动力学模型。针对气动人工肌肉驱动的柔性系统易抖振、响应滞后的控制难点，设计了基于RBF神经网络的PID控制器；针对PID控制器初始参数依靠经验取值的问题，设计了模糊PID控制器以确定PID控制器的最优初始参数；最后通过仿真和实验研究对RBF-PID控制器的性能进行了验证，并与传统PID控制器进行了对比。结果表明：RBF-PID控制器响应速度快，控制稳定性高，可实现该柔性康复机器人的稳定控制。

来源：2021年第6期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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