罗林聪 侯增广 王卫群 彭亮

一种基于非线性振荡器的步态轨迹自适应算法

罗林聪1,2侯增广1,3王卫群1彭亮1

步态训练轨迹是影响康复训练效果的一项重要因素,而自适应性对于下肢康复机器人的临床应用具有重要的意义.振荡器可通过在线调节参数而输出不同波形的周期信号,常用于康复机器人步态轨迹的生成.本文在高斯核函数非线性振荡器的基础上提出了一种下肢康复机器人步态轨迹自适应算法.该算法通过轨迹偏差实现对参考轨迹波形的调节,并且用相位偏差曲线面积实现参考轨迹周期的自适应.本文首先介绍了用于生成步态参考轨迹的非线性振荡器的数学模型;其次,详细描述了基于该模型的参考轨迹波形和周期自适应算法;最后,以悬挂减重式下肢康复机器人为研究对象,建立机器人与人体下肢仿真模型,对所提出的步态参考轨迹自适应算法进行仿真实验,并验证了该算法的可行性.

下肢康复机器人,步态轨迹,振荡器,自适应算法,步态训练

DOI10.16383/j.aas.2016.c160205

脊髓损伤和中风使患者丧失了部分肢体运动功能,严重影响了患者的日常生活[1].为了恢复或改善下肢运动功能,患者需要做大量的步态康复训练[2].传统的步态训练方法,通常需要在多个理疗师的辅助下才能完成.由于体力限制,理疗师不能长时间辅助患者进行康复训练,加上传统训练方法精度低、可重复性差使得康复训练效果并不理想[3].

为了弥……