气动肌驱动外骨骼

肘部跟踪误差毫弧级

通过弹性摩擦修正与神经网络逆模型补偿迟滞，实现肘关节高精度随动助力。

Ma, Gaoke · 嘉红云 · Xiao, Jichun · 郝丽娜

Applied Sciences (Switzerland) 2023

参数信息

最大角度误差

0.0175 rad

平均绝对误差

0.0038 rad

均方根误差

0.0048 rad

积分误差绝对值总和

4.6426 rad

技术优势

迟滞补偿更全

在现有模型基础上加入弹性力和摩擦力及经验系数，更全面地描述气动肌肉的时变迟滞行为。

逆模型更精准

采用 BP 神经网络构建逆模型，并用最小二乘粒子群算法优化参数，提高输出力的逆解精度。

适应变负载

基于力矩平衡原理处理可变负载，使外骨骼在提举过程中能够根据负载变化调整辅助力。

应用场景

• 上肢助力外骨骼：提举重物时提供精准肘部助力，跟踪误差毫弧级。
• 柔顺机器人关节：用气动肌肉柔顺驱动，同时补偿迟滞提升关节控制精度。
• 康复机器人：利用气动肌肉的安全性和精准跟踪辅助患者上肢训练。