朱昕毅，梅 涛，王玉成，孙 鹏

（1.合肥工业大学 电气与自动化工程学院，合肥 230022；2.中国科学院合肥物质科学研究院 先进制造技术研究所，常州 213164)

控制技术

外骨骼机器人人机耦合控制系统研究

朱昕毅1,2，梅 涛2，王玉成2，孙 鹏2

（1.合肥工业大学 电气与自动化工程学院，合肥 230022；2.中国科学院合肥物质科学研究院 先进制造技术研究所，常州 213164)

外骨骼机器人是机器人与穿戴者相耦合的机电一体化系统，为实现外骨骼机器人的稳定运动控制，研究了外骨骼机器人人机耦合作用情况。以机器人单个关节为研究对象，建立了关节的人机耦合双闭环控制系统，进行了外骨骼机器人的位置控制实验。实验结果表明，这种人机耦合控制系统可以实现外骨骼机器人的稳定控制。

外骨骼机器人；人机耦合；双闭环控制

0　引言

外骨骼是指为生物提供保护和支持的坚硬外部结构。外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算, 为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术[1]。外骨骼机器人系统的研究最早始于20世纪60年代美国通用公司设计的哈德曼助力机器人，该装置主要采用电机驱动控制，可以轻而易举的举起几十千克的重物。它对后来外骨骼机器人技术的研究和开发起到了不可替代的引导作用[2]。自从哈德曼助力机器人设想的提出以来，许多国家都对外骨骼机器人系统展开了研究。2000年，美国国防部高级研究项目局资助加州大学伯克利分校的人体工程实验室（HEL）、SARCOS 机器人公司、橡树岭国家实验室（ORNL）和Millennium Jet公司等开展了增力外骨骼机器人的研究[3]。……