幸晋渝,李 勇

(1.成都理工大学 工程技术学院，四川 乐山 614000； 2.西安大艾机器人科技有限公司，西安 710000)

0 引言

随着我国社会老龄化的不断加剧，中风偏瘫等神经系统疾病患者越来越多；再加上各种意外事故的频发，下肢运动障碍的人群不断增加。这些障碍包括行走不便、步态变形等，严重者甚至无法站立、抬腿、行走，极大地影响患者的正常生活[1-2]。在这种背景下，将机器人和康复医疗相结合的新产品——康复机器人应运而生。结合不同的机器人控制方法，康复机器人可以为下肢瘫痪患者提供主动和被动的康复训练[3-4]。

下肢康复机器人是一种多输入多输出机构，具有很强的不确定性和非线性特征。目前，围绕着康复机器人的控制算法进行了大量的研究。经典PID控制结构简单且应用广泛，但存在一些问题。文献[5]提出了一种基于专家控制规则的PID控制方法，克服了经典 PID 结构中被控对象具有时变、非线性、大滞后等特性；文献[6] 提出了改进蚁群算法的PID参数优化方法；文献[7-8]采用了模糊 PID 控制方法。在康复机器人的实物样机制作方面，美国伯克利仿生技术公司在2011 年推出了可用于康复医疗领域的eLEGS 外骨骼机器人[9]； 日本筑波大学研发的 HLA 外骨骼康复机器人可以帮助用户完成如站立、行走、爬楼梯等动作[10]；哈尔滨工程大学研发了一种基于固定平台的非穿戴式的康复训练装置[11]。国内康复机器人因起步晚、没有掌握关键部件技术等原因，目前都还是实验室中的样机。……