基于模糊控制的上肢康复机器人变导纳控制

传统固定参数的导纳模型无法对上肢康复机器人的柔顺性实时调节，而现有变参数导纳模型需要结合实际康复需求进行改善。为此，以自主研发的串并混联的末端牵引式上肢康复机器人为研究对象，结合模糊控制与导纳控制，提出了一种面向实际康复需求的新型变导纳控制策略，制定了4条有利于康复效率与安全的模糊规则。该策略利用交互力误差及其变化率作为模糊控制输入，实时改变导纳模型的参数，实现柔顺性自主调节。仿真和实验结果验证了所提出的变导纳模型控制策略可行性和所制定的4条模糊规则的有效性。在患者可适应训练强度的场景中，相较于固定导纳模型，变导纳模型追踪给定路径时产生的冗余路径最多可降低56.13%,提高了康复训练效率；当康复运动超出患者可承受范围时，变导纳模型可提前0.5 s改变追踪路径，提高了康复的安全性。