下肢康复外骨骼机器人新型固定时间滑模控制
孙哲1
黄凡杰1
周袁1
陈博1
赵晴宇2
王海3
1.浙江工业大学信息工程学院,浙江 杭州 3100232.杭州程天科技发展有限公司基础创新部,浙江 杭州 3111213.莫道克大学工程与能源学院,珀斯6000,澳大利亚
摘要：本文针对下肢康复外骨骼机器人的步态轨迹跟踪问题提出了一种新型固定时间收敛滑模控制方法.首先,通过机理分析实现下肢康复外骨骼机器人动力学建模;其次,设计了一种新型非奇异快速终端滑动面,实现固定时间收敛,有效提升收敛速度.基于此滑动面设计了针对下肢康复外骨骼机器人的新型滑模控制策略,运用Lyapunov判据证明了控制系统的稳定性和全局固定时间收敛特性;最后,通过下肢康复外骨骼机器人实验平台对所提控制方法进行实验验证.实验结果表明,本文所提的控制方法能实现下肢外骨骼轨迹跟踪误差的快速收敛,使稳态误差维持在1°左右,具备应对不同重量(61 kg和80 kg)穿戴者和不同步速(步态周期为8 s和6 s)参考轨迹的强鲁棒性,并且对抖振现象具有一定的抑制作用.
关键词：下肢康复外骨骼滑模控制步态轨迹跟踪固定时间收敛
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-04-08（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 377-387 )
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