一种全方位移动型下肢康复机器人的L2增益轨迹鲁棒跟踪控制

摘要

通过对全方位下肢康复机器人运动学与动力学分析,建立动力学模型.针对全方位下肢康复机器人在使用过程中受到人机交互干扰使得路径跟踪出现较大偏差问题,设计了基于L2增益理论的鲁棒跟踪控制器,构建适当的储存函数得到描述系统L2增益的控制律,证明给出的控制器能满足系统耗散性与稳定性条件.在MATLAB环境下,建立全方位下肢康复机器人的仿真模型,设定期望轨迹,使用L2增益鲁棒控制实现全方位下肢康复机器人在人机交互扰动下的轨迹跟踪问题,针对使用过程中康复机器人受到突加负载的情况进行仿真分析,仿真结果表明,L2增益鲁棒控制器在全方位康复机器人运动控制系统中具有较强鲁棒性,对使用者产生的随机干扰具有很强的抑制能力.