Эмпирический и теоретический подходы к управлению движением экзоскелета
- Страницы / Pages
- 33-47
Аннотация
Представлены два возможных подхода к управлению движением экзоскелета. Первый — заключается в эмпирическом определении управляющих воздействий на человеке, их усилении и реализации в приводах, расположенных в шарнирах-суставах экзоскелета. Суть второго — в синтезе аналитических функций, обеспечивающих антропоморфные периодические движения экзоскелета. Новизна работы заключается в учете изменения длин звеньев экзоскелета. В качестве численного примера проводится исследование поведения модели с пятью подвижными звеньями. Представлены фазовые портреты основных характеристик движения. Полученные результаты показывают значительные различия между поведением модели при рассмотренных подходах к управлению движением экзоскелета.
Abstract
The article presents two possible approaches to controlling the movement of the exoskeleton. The first approach is the empirical determination of control actions on a person, their amplification and realization in the drives located in the hinges-joints of the exoskeleton. The essence of the second approach in the synthesis of analytical functions that provide anthropomorphic periodic movements of the exoskeleton. The novelty of the work is to take into account the change in the lengths of the links of the exoskeleton. As a numerical example, the behavior of a model with five moving links is studied. The phase images of the main motion characteristics are presented. The obtained results show significant differences between the behavior of the model in the considered approaches to controlling the movement of the exoskeleton.
Список литературы
1. Белецкий В. В. Двуногая ходьба: модельные задачи динамики и управления. М., 1984.
2. Бербюк В. Е. Динамика и оптимизация робототехнических систем. Киев, 1989.
3. Борисов А. В. Динамика эндо- и экзоскелета. Смоленск, 2012.
4. Вукобратович М. Шагающие антропоморфные механизмы. М., 1976.
5. Головин В. Ф., Архипов М. В., Павловский В. Е. Особенности проектирования робототехнических систем для восстановительной медицины // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 10. С. 664—671.
6. Лапшин В. В. Механика и управление движением шагающих машин. М., 2012.
7. Ларин В. Б. Управление статически неустойчивыми шагающими аппаратами // Прикладная математика. 2000. Т. 36, № 6. С. 37—66.
8. Алисейчик А. П., Орлов И. А., Павловский В. Е. и др. Механика и управление экзоскелетами нижних конечностей для нейрореабилитации спинальных больных // ХI Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики : аннотации докладов. Казань, 20—24 августа 2015 г. Казань, 2015.
9. Питкин М. Р. Теория построения и практика синтеза антропоморфных протезов нижней конечности : дис. … д-ра техн. наук. СПб., 2006.
10. Фанталов Ю. И. Методы расчета и проектирования двуногого шагающего робота с поступательными кинематическими парами в суставах ног : автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2009.
11. Формальский А. М. Перемещение антропоморфных механизмов. М., 1982.