基于力／位控制的下肢康复机器人减重系统研究

陆嘉杰   郭  帅   周梅杰 

（上海大学 机电工程与自动化学院，上海２００４４４）

摘要：近年来，减重步行训练机器人研究得到了广泛关注。减重步行训练作为一种训练方法能有效提高步行训练效果，其中减重支撑力和骨 盆位置跟随是衡量减重支撑效果的关键参数。为实现机器人的减重支撑力的恒定及位置跟随的精确，提出一种力／位混合控制的方法。首先 介绍了机器人减重支撑机构的工作原理，其次采用牛顿－欧拉法，建立了减重系统的动力学模型。然后结合动力学模型对机器人进行力／位控 制策略的研究，实现精确地位置跟随及恒质量减重。最后利用ＭＡＴＬＡＢ里对减重支撑机构的力／位控制系统进行了仿真分析。仿真结果表 明，减重误差小于４Ｎ，跟随误差小于４ｍｍ，力／位混合控制策略可以满足减重康复训练的需求。

关键词：力位控制；减重支撑；下肢康复机器