下肢康复机器人鲁棒自适应轨迹跟踪控制方法研究

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1、巧２４２．６：密级分类号：公开ＵＤＣ１０１４２：：单位代码巧俺３寺火琴硕壬学位论文下肢康复机器人鲁棒自适应轨迹跟踪控制方法研究鐵学号：２０１３２７４作者：刘后文学位类别：工程硕击领域：由气工猎＇论文类型：工程设计与研究２０１６年０３月０４日Ｉ＇－＼＇．诗独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得一沈阳工业大学

2、或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：曰期：述巧．口午关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可削各学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名；＾导师签名；／ＵＵ或日

3、撕７。化化庐予沈阳工业大学硕士学位论文下肢康复机器人鲁棒自适应轨迹跟踪控制方法研究ResearchonAdaptiveRobustTrajectoryTrackingControlMethodofLowerLimbRehabilitationRobot作者：刘后文单位：电气工程学院指导教师：王硕玉教授单位：沈阳工业大学协助指导教师：杨俊友教授单位：沈阳工业大学单位：论文答辩日期：2016年02月26日学位授予单位：沈阳工业大学摘要随着我国逐步进入老龄化社会，由于疾病或者意外的原因越来越多的人患有行走障碍。科学的康复训练是患者早日恢复健康的关键。全方位下肢康复机

4、训练器人应运而生并且得到了全球广泛的关注，高度的智能化和良好安全性是其显著特性。精确的轨迹跟踪控制，是康复训练机器人帮助患者进行康复训练的关键。机器人所携带负载质量不确定和因为负载因素导致康复机器人重心位置变化给机器人运行带来干扰，这些因素使康复训练机器人在协助患者康复训练过程中产生路径偏差。本文针对此问题开展了研究工作，具体内容如下：首先，针对患者使用全方位移动康复训练机器人进行康复训练时，机器人携带负载质量不确定和负载因素导致康复机器人重心位置变化的情况，分析了系统的运动学和动力学模型。其次，研究了全方位移动下肢康复训练机器人的自适应鲁棒控制问题。针对康复训练机

5、器人存在干扰的情况下设计了轨迹跟踪控制器，将干扰抑制和轨迹跟踪问题归结为自适应鲁棒L2的控制器设计问题。运用了Lyapunov稳定性定理证明了在自适应鲁棒L2控制器的作用下，系统是渐进稳定的。最后，仿真验证了自适应鲁棒L2轨迹跟踪控制方法的有效性和可行性。对多种曲线轨迹进行了仿真分析，验证了该控制方法在处理负载质量不确定和因为负载因素导致康复机器人重心位置变化方面的有效性和可行性。关键词：康复训练，机器人，轨迹跟踪，鲁棒控制，自适应控制IAbstractAsChinaisgraduallyenteringtheagingsociety,moreandmorepeop

6、lesufferfromwalkingdisorderbecauseofillnessorunexpectedreasons.Scientifictrainingisthekeytomakepatientsrecoverhealth.Omni-directionallowerlimbrehabilitationrobotwiththeremarkablepropertiesofhighintelligenceandgoodsecurityemergesanddrawstheworld'sattention.Precisecontroloftrajectorytrac

7、kingisthekeyofrehabilitationrobottohelppatientsdorehabilitationtraining.Thedisturbancesfromuncertainloadmassandthecentre-of-gravityshiftcausedbytheloadfactorsundoubtedlyresultinthepathdeviationofrobot.Thisthesiscarriedoutresearchwork,specificcontentasfollows:Firstly,kinematicsmodelan