陈庆诚 朱世强 蒋 瑜 刘松国

(1.上海市特种设备监督检验技术研究院， 上海 200062； 2.浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室， 杭州 310027;3.杭州市国家电子商务产品质量检测处置中心， 杭州 310051)

液压外骨骼机器人非线性模糊滑模控制方法

陈庆诚1朱世强2蒋 瑜1刘松国3

(1.上海市特种设备监督检验技术研究院， 上海 200062； 2.浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室， 杭州 310027;3.杭州市国家电子商务产品质量检测处置中心， 杭州 310051)

针对液压外骨骼机器人系统建模困难的问题，提出一种利用自适应模糊逼近方法来实现对滑模等效控制的逼近，不需要对机器人的未知参数进行预先估计，同时设计可调参数的自适应调节律，增强系统的鲁棒性，引入一种类势能函数设计具有非线性积分项的滑模面,当误差较大时，积分效应适当减弱，防止产生较大的超调量；当误差较小时，积分效应适当增强，减小稳态误差。利用李雅普诺夫方法论证了该闭环控制系统的稳定性，并使用模糊切换方法来消除滑模控制抖振。最后，对液压助力外骨骼机器人系统进行轨迹跟踪及外干扰实验，结果验证了该方法的有效性，控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号，且具有一定抗干扰能力。

液压助力外骨骼机器人； 非线性滑模控制； 直接自适应模糊控制； 抖振

引言

在机器人的运动控制中，通常需要考虑系统的结构参数摄动及外部的干扰问题，主要体现为参数不确定性(摩擦参数变化、负载变化等)和非参数不确定性(建模误差、外界扰动等)[1-3]。……