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公开(公告)号：CN114888806B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210581152.X
申请日：2022-05-25
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明涉及欠驱动单腿支撑液压助力外骨骼的鲁棒控制方法及装置。控制方法包括：获取外骨骼的状态数据，判断外骨骼腿脚部的支撑状态，根据支撑状态对状态数据实时修正，建立外骨骼的物理模型并转化为状态方程，根据状态数据和状态方程获取参考位移，根据参考位移获取期望驱动力矩，根据期望驱动力矩获取电液伺服阀的期望流量，根据期望流量生成电流信号，根据电流信号驱动外骨骼各关节旋转，实现外骨骼的跟踪运动。本发明在液压缸数目少于外骨骼运动自由度数目的情况下，有效克服了外骨骼的多关节强耦合、液压驱动器的高阶非线性和模型不确定性的影响，实现了外骨骼对人运动的良好跟踪和助力效果。
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公开(公告)号：CN114888806A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210581152.X
申请日：2022-05-25
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明涉及欠驱动单腿支撑液压助力外骨骼的鲁棒控制方法及装置。控制方法包括：获取外骨骼的状态数据，判断外骨骼腿脚部的支撑状态，根据支撑状态对状态数据实时修正，建立外骨骼的物理模型并转化为状态方程，根据状态数据和状态方程获取参考位移，根据参考位移获取期望驱动力矩，根据期望驱动力矩获取电液伺服阀的期望流量，根据期望流量生成电流信号，根据电流信号驱动外骨骼各关节旋转，实现外骨骼的跟踪运动。本发明在液压缸数目少于外骨骼运动自由度数目的情况下，有效克服了外骨骼的多关节强耦合、液压驱动器的高阶非线性和模型不确定性的影响，实现了外骨骼对人运动的良好跟踪和助力效果。
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公开(公告)号：CN114770522A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210579443.5
申请日：2022-05-25
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明涉及欠驱动双腿支撑液压助力外骨骼的鲁棒控制方法及装置。控制方法包括：初始化实时控制器的采样周期；判断外骨骼左腿脚部和右腿脚部的运动状态；建立外骨骼的物理模型并转化为状态方程；获取背部作用力并在上层控制器中得到参考位移；根据参考位移在中层控制器中得到期望驱动力矩；根据期望驱动力矩在下层控制器中得到电液伺服阀的期望流量；根据期望流量生成电流信号；根据电流信号驱动外骨骼各关节旋转，实现外骨骼的跟踪运动。本发明综合多方面因素建立人机交互的外骨骼跟随运动模型，有效克服了外骨骼的闭链动力学问题，极大程度上消除了各种干扰和不确定性对外骨骼跟随运动的影响，增强了外骨骼控制的鲁棒性能。
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公开(公告)号：CN112775937A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110017441.2
申请日：2021-01-07
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明公开了一种欠驱动液压单腿助力外骨骼的自适应鲁棒控制方法及装置。该控制方法包括：建立物理模型；获得参考位移和实际位移；将实际位移和参考位移作为输入量，中层位置跟踪控制器的输出为虚拟的期望关节驱动力矩；将期望关节力矩转化为期望液压缸输出力，将期望液压缸输出力和实际液压缸输出力作为输入量，将流量转化为电液伺服阀的驱动电压，驱动电压控制液压缸的输出力，带动欠驱动单腿助力外骨骼的各个关节旋转。本发明在液压缸数目少于外骨骼运动自由度数目的情况下，有效克服了欠驱动液压单腿助力外骨骼的多关节强耦合、液压驱动器的高阶非线性和模型不确定性的影响，实现了液压助力外骨骼对人运动的良好跟随和助力效果。
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公开(公告)号：CN112388616A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011363672.0
申请日：2020-11-27
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明公开了一种欠驱动支撑腿助力外骨骼的自适应鲁棒力控制方法及装置。该控制方法包括：建立物理模型并转化为状态方程；物理模型包括人机接口模型、运动模型、完整约束模型；获得欠驱动支撑腿助力外骨骼的参考位移；获得外骨骼的实际角度值和背部接触处的实际位移；将实际位移和参考位移作为输入量，下层位置跟踪控制器的输出为电机驱动力矩；将电机驱动力矩转化为控制电流控制电机的输出力矩，带动欠驱动支撑腿助力外骨骼的各个关节旋转。本发明在电机数目少于外骨骼运动自由度数目的情况下，有效克服了欠驱动支撑腿助力外骨骼的多关节强耦合和模型不确定性的影响，实现了助力外骨骼对人运动的良好跟随和助力效果，具有较强的应用价值。
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公开(公告)号：CN110725818A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201910995737.4
申请日：2019-10-18
申请人： 合肥工业大学
IPC分类号： F15B11/16 , F15B1/04 , F15B1/26 , G06F30/17 , G06F30/20 , B25J9/00 , B25J17/02 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种微型液压泵站的设计方法、增压油箱和蓄能器的优化方法。所述设计方法中需要对增压油箱进行优化：考虑增压油箱内液压介质的容量Vm、度量增压油箱在动力系统中占用的体积Vr、考虑安装力fα、考虑长径比rh，且对应四个变量Vm、Vr、fα、rh分别设计阈值，从而得到关于增压油箱尺寸的四个约束条件；绘出四个约束条件所表示的增压油箱尺寸的可行域；在可行域中选取增压油箱具体尺寸值。通过本发明设计方法实现的下肢助力外骨骼微型液压泵站，重量和体积都得到了下降，使得整个下肢助力外骨骼微型液压泵的液压动力系统具有体积小，质量轻，布局合理，结构紧凑的优点。
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公开(公告)号：CN114770522B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210579443.5
申请日：2022-05-25
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明涉及欠驱动双腿支撑液压助力外骨骼的鲁棒控制方法及装置。控制方法包括：初始化实时控制器的采样周期；判断外骨骼左腿脚部和右腿脚部的运动状态；建立外骨骼的物理模型并转化为状态方程；获取背部作用力并在上层控制器中得到参考位移；根据参考位移在中层控制器中得到期望驱动力矩；根据期望驱动力矩在下层控制器中得到电液伺服阀的期望流量；根据期望流量生成电流信号；根据电流信号驱动外骨骼各关节旋转，实现外骨骼的跟踪运动。本发明综合多方面因素建立人机交互的外骨骼跟随运动模型，有效克服了外骨骼的闭链动力学问题，极大程度上消除了各种干扰和不确定性对外骨骼跟随运动的影响，增强了外骨骼控制的鲁棒性能。
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公开(公告)号：CN112775937B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110017441.2
申请日：2021-01-07
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明公开了一种欠驱动液压单腿助力外骨骼的自适应鲁棒控制方法及装置。该控制方法包括：建立物理模型；获得参考位移和实际位移；将实际位移和参考位移作为输入量，中层位置跟踪控制器的输出为虚拟的期望关节驱动力矩；将期望关节力矩转化为期望液压缸输出力，将期望液压缸输出力和实际液压缸输出力作为输入量，将流量转化为电液伺服阀的驱动电压，驱动电压控制液压缸的输出力，带动欠驱动单腿助力外骨骼的各个关节旋转。本发明在液压缸数目少于外骨骼运动自由度数目的情况下，有效克服了欠驱动液压单腿助力外骨骼的多关节强耦合、液压驱动器的高阶非线性和模型不确定性的影响，实现了液压助力外骨骼对人运动的良好跟随和助力效果。
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公开(公告)号：CN112388616B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202011363672.0
申请日：2020-11-27
申请人： 合肥工业大学
摘要： 本发明公开了一种欠驱动支撑腿助力外骨骼的自适应鲁棒力控制方法及装置。该控制方法包括：建立物理模型并转化为状态方程；物理模型包括人机接口模型、运动模型、完整约束模型；获得欠驱动支撑腿助力外骨骼的参考位移；获得外骨骼的实际角度值和背部接触处的实际位移；将实际位移和参考位移作为输入量，下层位置跟踪控制器的输出为电机驱动力矩；将电机驱动力矩转化为控制电流控制电机的输出力矩，带动欠驱动支撑腿助力外骨骼的各个关节旋转。本发明在电机数目少于外骨骼运动自由度数目的情况下，有效克服了欠驱动支撑腿助力外骨骼的多关节强耦合和模型不确定性的影响，实现了助力外骨骼对人运动的良好跟随和助力效果，具有较强的应用价值。
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