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阻力性外骨骼控制設計框架的制作方法

文檔序號:12747455閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種阻力性外骨骼控制系統(tǒng),包括:

控制器,其通過對聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的閉環(huán)積分導納進行整形來產生正阻力,其中,在有意義的理想頻率上所述閉環(huán)積分導納的頻率響應幅度比自然人體關節(jié)的低,并且所述控制器在有意義的理想頻率上產生約為零的助力比。

2.根據權利要求1所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器生成環(huán)路傳遞函數,所述控制器具有大于1的增益裕量。

3.根據權利要求1所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器具有聯(lián)接被動性。

4.根據權利要求3所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述閉環(huán)積分導納的相位由限定。

5.根據權利要求1所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器生成由限定的控制傳遞函數,其中,為外骨骼設備的角加速度角速度和角度θe的反饋增益。

6.根據權利要求1所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器在有意義的理想頻率上產生正阻力比,其中,正阻力比由限定,其中,

其中,Xh(jω)為人體關節(jié)的積分導納,而Xheu(jω)為聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的積分導納。

7.根據權利要求1所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,助力比由限定,其中,

其中,Xh(jω)為人體關節(jié)的積分導納,而Xheu(jω)為聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的積分導納。

8.一種阻力性外骨骼控制系統(tǒng),包括:

控制器,其對聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的閉環(huán)積分導納進行整形,其中,對于有意義的理想頻率,所述閉環(huán)積分導納的頻率響應幅度比自然人體關節(jié)的低,且所述控制器產生約為零的助力比,其中,所述控制器是穩(wěn)定且被動的。

9.根據權利要求8所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器生成具有大于1的增益裕量的環(huán)路傳遞函數。

10.根據權利要求8所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述閉環(huán)積分導納的相位由限定。

11.根據權利要求8所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器生成由限定的控制傳遞函數,其中,為外骨骼設備的角加速度角速度和角度θe的反饋增益。

12.根據權利要求8所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器在有意義的理想頻率上產生正阻力比,其中,正阻力比由限定,其中,

其中,Xh(jω)為人體關節(jié)的積分導納,而Xheu(jω)為聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的積分導納。

13.根據權利要求8所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,助力比由限定,其中,

其中,Xh(jω)為人體關節(jié)的積分導納,而Xheu(jω)為聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的積分導納。

14.一種外骨骼控制系統(tǒng),包括:

控制器,其在理想的頻率范圍上通過對聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的閉環(huán)積分導納進行整形來產生正阻力以及約為零的助力,其中,所述控制器是穩(wěn)定且被動的。

15.根據權利要求14所述的外骨骼控制系統(tǒng),其中,在所述理想的頻率范圍上,所述閉環(huán)積分導納的頻率響應幅度比自然人體關節(jié)的低。

16.根據權利要求14所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器生成環(huán)路傳遞函數,所述控制器具有大于1的增益裕量。

17.根據權利要求14所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述閉環(huán)積分導納的相位由限定。

18.根據權利要求14所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器生成由限定的控制傳遞函數,其中,為外骨骼設備的角加速度角速度和角度θe的反饋增益。

19.根據權利要求14所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,所述控制器在有意義的理想頻率上產生正阻力比,其中正阻力比由限定,其中,

其中,Xh(jω)為人體關節(jié)的積分導納,而Xheu(jω)為聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的積分導納。

20.根據權利要求14所述的阻力性外骨骼控制系統(tǒng),其中,助力比由限定,其中,

其中,Xh(jω)為人體關節(jié)的積分導納,而Xheu(jω)為聯(lián)接的人體-外骨骼系統(tǒng)的積分導納。

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