垂直气动人工肌肉系统的模型参考自适应逆补偿控制 被引量：1

1

作者 肖怀 孟庆鑫 +3 位作者 闫泽 赵诗影 赖旭芝 吴敏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1703-1712,共10页

与传统刚性驱动系统相比,气动人工肌肉系统具有质量轻、人机交互友好等优势,近年来在生产生活中受到广泛关注.然而,该类系统的运动呈现出复杂的迟滞特性,这给针对该类系统的跟踪控制研究带来了挑战.本文针对垂直气动人工肌肉系统,提出... 与传统刚性驱动系统相比,气动人工肌肉系统具有质量轻、人机交互友好等优势,近年来在生产生活中受到广泛关注.然而,该类系统的运动呈现出复杂的迟滞特性,这给针对该类系统的跟踪控制研究带来了挑战.本文针对垂直气动人工肌肉系统,提出一种模型参考自适应逆补偿控制策略,可有效克服迟滞特性以及控制过程中外界扰动和参数摄动等不确定因素对系统运动状态的影响,实现系统高精度跟踪控制.具体而言,本文首先对系统的运动特性以及影响系统控制精度的不确定因素进行分析;然后,基于分析结果建立一个描述系统运动特性的参考模型;进而采用逆补偿思想,通过对所建立的参考模型求逆来构造一个逆补偿控制器,克服迟滞特性对系统运动状态产生的影响;随后,基于最小均方误差算法设计自适应律,在线辨识参考模型的权值,同时估计逆补偿控制器的设计参数,克服外界扰动和参数摄动等不确定因素对系统运动状态的影响;最后,通过实验验证所提控制策略的有效性. 展开更多

关键词 软体机器人 垂直气动人工肌肉系统 迟滞 逆补偿控制 自适应控制系统

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新型气动人工肌肉特性测试系统的研究 被引量：4

2

作者 刘昱 王涛 +2 位作者 范伟 黄清珊 萧晖衡 《液压与气动》 北大核心 2011年第10期63-66,共4页

气动人工肌肉作为一种新型的驱动器,具有一系列其它驱动器无法比拟的优点。为更好地运用气动人工肌肉,需要对其动态特性进行研究。该文提出了一种以低摩擦气缸为加载的新型气动人工肌肉测试系统。并针对传统气动人工肌肉测试系统的不足... 气动人工肌肉作为一种新型的驱动器,具有一系列其它驱动器无法比拟的优点。为更好地运用气动人工肌肉,需要对其动态特性进行研究。该文提出了一种以低摩擦气缸为加载的新型气动人工肌肉测试系统。并针对传统气动人工肌肉测试系统的不足之处进行了改进,特别是对于气动人工肌肉的定力测试引入了基于微分跟踪器的前馈PID控制器,并取得了良好的定力控制效果。同时,运用该测试系统对FES-TO气动人工肌肉进行测试并取得了良好的效果。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 特性测试系统 研究

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新型气动人工肌肉特性测试系统的研究 被引量：2

3

作者 彭光正 沙俊伟 +1 位作者 刘昊 余麟 《液压与气动》 北大核心 2009年第11期62-65,共4页

该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析,提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统。该测试系统以虚拟仪器为控制界面,提高了自动化程度。用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试,将实验曲线与... 该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析,提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统。该测试系统以虚拟仪器为控制界面,提高了自动化程度。用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试,将实验曲线与仿真曲线对比,表明该气动人工肌肉特性测试系统能够很好地完成相关的特性测试,并具有通用性。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 特性测试系统 研究

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气动人工肌肉静态特性实验研究 被引量：7

4

作者 杜经民 朱端阳 +1 位作者 杨钢 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2005年第5期21-23,共3页

该文设计了气动人工肌肉静态特性实验系统。通过实验分析了橡胶弹性力、橡胶筒与纤维层间的摩擦力对气动人工肌肉静态特性的影响,结果表明对气动人工肌肉理论分析的正确性,为气动人工肌肉进一步的研究奠定了基础。

关键词 气动人工肌肉 实验系统 静态特性 实验研究

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气动人工肌肉关节的建模与仿真 被引量：2

5

作者 谢建蔚 陶国良 周洪 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期450-455,共6页

为降低传统气动系统的成本,设计了气动人工肌肉(PMA)驱动的单自由度(DOF)运动关节系统.在研究PMA和脉宽调制(PWM)高速开关阀特性的基础上,建立了系统的多输入4阶仿射非线性数学模型.仿真分析了系统在不同输入控制量下的静、动态输出特性... 为降低传统气动系统的成本,设计了气动人工肌肉(PMA)驱动的单自由度(DOF)运动关节系统.在研究PMA和脉宽调制(PWM)高速开关阀特性的基础上,建立了系统的多输入4阶仿射非线性数学模型.仿真分析了系统在不同输入控制量下的静、动态输出特性,并分别研究了摩擦力、负载、气源压力和工作容积4个主要因素对系统特性的影响.仿真结果表明,该系统开环稳定,且不论摩擦力存在与否,系统输入输出都存在着良好的静态线性关系,但静摩擦力影响稳态输出值,增加负载或减小气源压力都将引起系统超调和震荡加剧,而减小PMA内部的工作容积可以提高系统响应. 展开更多

关键词 气动系统 气动人工肌肉 数学模型 仿真

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气动人工肌肉关节的饱和自适应鲁棒控制 被引量：2

6

作者 谢建蔚 陶国良 周洪 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1031-1035,共5页

为了实现脉宽调制(PWM)高速开关阀控制的气动人工肌肉单关节的轨迹跟踪,采用了一种基于不连续映射函数的饱和自适应鲁棒控制(SARC)策略.针对非线性系统中存在的参数不确定性和未建模特性,结合确定性鲁棒控制和自适应控制,保证了控制系... 为了实现脉宽调制(PWM)高速开关阀控制的气动人工肌肉单关节的轨迹跟踪,采用了一种基于不连续映射函数的饱和自适应鲁棒控制(SARC)策略.针对非线性系统中存在的参数不确定性和未建模特性,结合确定性鲁棒控制和自适应控制,保证了控制系统全局稳定性,减小了由于参数的不确定造成的系统不确定性.仿真结果表明,在多组不同建模误差和外加干扰影响下,闭环系统状态都能在有限时间内到达并保持在期望的收敛域内,施加参数自适应律能显著提高跟踪性能. 展开更多

关键词 气动系统 气动人工肌肉 自适应鲁棒控制 脉宽调制 仿真

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基于实验模型的气动人工肌肉位置控制研究 被引量：2

7

作者 孙丽娜 毕庆 《机床与液压》 北大核心 2018年第5期84-86,142,共4页

针对目前气动人工肌肉数学模型建模过程较为复杂的问题,提出一种气动人工肌肉的实验模型辨识方法。以气动人工肌肉-质量系统为实验对象,对其输入气压与气动肌肉收缩量之间的关系模型进行实验辨识研究。采用欠阻尼二阶系统来描述气动人... 针对目前气动人工肌肉数学模型建模过程较为复杂的问题,提出一种气动人工肌肉的实验模型辨识方法。以气动人工肌肉-质量系统为实验对象,对其输入气压与气动肌肉收缩量之间的关系模型进行实验辨识研究。采用欠阻尼二阶系统来描述气动人工肌肉充气与排气过程的动态响应,并利用实验数据对模型参数进行辨识。最后基于辨识得到的模型进行气动人工肌肉的位置控制,实验结果验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 位置控制 模型辨识 二阶系统

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基于气动肌肉的多自由度关节的实验研究

8

作者 王阶 金英子 李昳 《液压与气动》 北大核心 2009年第1期74-76,共3页

该文设计了一根气动人工肌肉驱动特性实验台的计算机辅助测试系统,通过此实验台得到气动人工肌肉的内部气压和其收缩量之间的变化关系。根据实验得到驱动特性,设计了基于气动人工肌肉的机械手关节和控制系统,并通过实验得到了气动人工... 该文设计了一根气动人工肌肉驱动特性实验台的计算机辅助测试系统,通过此实验台得到气动人工肌肉的内部气压和其收缩量之间的变化关系。根据实验得到驱动特性,设计了基于气动人工肌肉的机械手关节和控制系统,并通过实验得到了气动人工肌肉的气压和机械手关节转动角度的曲线关系。 展开更多

关键词 气动人工肌肉 多自由度关节 机械手 控制系统

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悬吊式重力卸荷系统的主动式缓冲控制

9

作者 晏慧星 卢鸿谦 +2 位作者 尹航 黄显林 陈泰年 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期381-391,共11页

针对索驱悬吊式重力卸荷系统被动缓冲器带来的欠驱动问题,提出了基于气动人工肌肉(Pneumatic Artificial Muscle,PAM)主动式缓冲器控制方法。首先,分析用于地面微/低重力模拟的悬吊式重力卸荷系统,为了克服PAM高度非线性特性,提出基于... 针对索驱悬吊式重力卸荷系统被动缓冲器带来的欠驱动问题,提出了基于气动人工肌肉(Pneumatic Artificial Muscle,PAM)主动式缓冲器控制方法。首先,分析用于地面微/低重力模拟的悬吊式重力卸荷系统,为了克服PAM高度非线性特性,提出基于块结构的非线性神经网络建模方法,其次分析吊索与航天器相互作用过程中挠性引起的力扰动,最后采用非线性模型预测跟踪控制。相比传统PID控制方法,该方法具有参数调节简单,实时跟随性能好,以及对卸荷系统目标惯性参数的摄动具有控制性能不变性等优势。实验结果表明,设置不同扰动情况跟随力误差都能保证在3%以内,实验证明了基于PAM主动缓冲器的可行性,所提出的控制方法能够在挠性不确定性的情况下实现力跟随控制。 展开更多

关键词 悬吊式重力卸荷系统 气动人工肌肉 主动缓冲器 非线性模型预测跟踪控制

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2010年《液压与气动》总目次

10

《液压与气动》 北大核心 2010年第12期97-101,96,共6页

关键词 电液伺服系统 电液随动系统 液压 控制系统设计 液压系统 射流管电液伺服阀 阀控缸 气动伺服系统 机械手控制系统 液压缸缓冲装置 气动人工肌肉 2010 目次

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2007年《液压与气动》总目次

11

《液压与气动》 北大核心 2007年第12期80-84,共5页

关键词 电液伺服系统 电液随动系统 液压 液压力控制系统 气动人工肌肉 电液伺服控制系统 液压系统 模糊控制 模糊逻辑控制 计算机控制 目次

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柔性可穿戴康复手套的设计与控制 被引量：16

12

作者 彭广帅 樊星雨 +1 位作者 刘笑宇 王丽珍 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期637-643,共7页

目的 为提高手功能康复机器人的临床应用,改善现有刚性外骨骼康复机器人结构复杂、质量大、存在安全隐患等缺点,提出一种新型柔性可穿戴康复手套。方法 康复手套由McKibben型气动人工肌肉(pneumatic artificial muscles,PAMs)驱动,并仿... 目的 为提高手功能康复机器人的临床应用,改善现有刚性外骨骼康复机器人结构复杂、质量大、存在安全隐患等缺点,提出一种新型柔性可穿戴康复手套。方法 康复手套由McKibben型气动人工肌肉(pneumatic artificial muscles,PAMs)驱动,并仿人手的解剖和生理结构设计了腱驱动网络,利用佩戴者自身的指骨关节来传递力和扭矩,模拟人手的正常运动,大幅度减轻设备的重量。同时设计表面肌电信号(surface electromyography,s EMG)采集电路和基于表面肌电信号的佩戴者运动意图检测方法。结果 柔性康复手套的特性测量实验结果表明,康复手套能够有效协助佩戴者完成日常动作和日常生活用品的抓取,验证了该康复手套的可行性和科学性。结论 所设计的康复手套具有质量轻、易操作、舒适度高等优点,可为类似的手部康复设备研究和设计提供参考。 展开更多

关键词 可穿戴 柔性康复手套 腱驱动系统 气动人工肌肉 手康复

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