分层分布式控制系统

轨迹跟踪精准

基于ROS 2与Micro-ROS的三层分布式控制架构，解耦功能模块，提升系统可维护性与可升级性。

王瑷珲 · Jinkang, Dong · Rui, Teng · 刘萍 · 79064849 · Xiang, Zhang

Technologies 2025

参数信息

早期阶段最大均方根误差

1.143 °

后期阶段最大均方根误差

1.833 °

技术优势

模块解耦

分布式架构解耦功能模块，提高系统可维护性并支持模块化升级。

轨迹精确

在早期和后期康复阶段均能实现精确轨迹跟踪，早期最大RMS误差1.143°，后期1.833°。

架构分层

采用三层控制结构：高层生成步态数据与高级指令，中层进行传感器数据融合与通信桥接，底层执行磁场定向控制驱动电机。

应用场景

• 康复机器人：集成该控制系统，实现步态轨迹精确跟踪，替代人工辅助训练。
• 下肢外骨骼：提供分层分布式控制方案，便于外骨骼模块化升级与维护。
• ROS 2 控制系统：基于ROS 2与Micro-ROS实现跨控制器通信，解决实时性与分布式协作问题。