7自由度上肢康复外骨骼

重力补偿降耗超八成

将重力补偿与CRL-SMC控制结合，在关节与末端轨迹跟踪上性能提升至少60%，显著降低能耗与电机电流。

吴青聪 · Linliang, Zheng · Zhu, Yanghui · Zihan, Xu · Qiang, Zhang · 吴洪涛

IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics 2024

参数信息

控制性能提升

60 %

能耗降低

81.90 %

最大电机电流降低

69.25 %

技术优势

控制精度更高

采用CRL-SMC，相比PRL-SMC和PID在单关节和末端轨迹跟踪中性能提升至少60%。

能耗大幅降低

重力补偿装置在最佳情况下使能耗降低81.90%，显著减少电机负荷。

电机电流下降

同一装置使驱动元件的最大电机电流降低69.25%，减轻驱动系统压力。

应用场景

• 上肢康复机器人：提供更高精度的轨迹跟踪训练，加速患者上肢功能恢复。
• 医疗康复设备：整机可直接用于临床，降低能耗和电机负荷，适合长期康复训练。
• 机器人关节驱动：重力补偿装置降低关节驱动扭矩需求，提升驱动系统的效率。
• 电机能量管理：将能耗和电机电流分别削减81.90%与69.25%，实现节能运行。