Управление реабилитационным роботом для нижних конечностей на основе скользящего режима сверхспирального типа и адмитансного контроллера

Меркурьев И.В., Дуйшеналиев Т.Б., Журавлев О.В.

Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Москва

Гуйцзюнь У.

Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова, Бишкек, Kыргызская Республика; Аньянский технологический институт, Аньян, Китайская Народная Республика

Ключевые слова: управление скользящим режимом сверхспирального типа, реабилитационный робот для нижних конечностей, адмитансный контроллер, податливое управление.

Аннотация. В данной статье проанализировано текущее состояние развития технологий реабилитационных роботов. Было выявлено, что существующие реабилитационные роботы по-прежнему обладают недостаточной точностью управления, адаптивностью и податливостью. Для устранения недостаточной податливости и слабой робастности, характерных для управления реабилитационными роботами для нижних конечностей, предложена составная стратегия управления, основанная на управлении скользящим режимом сверхспирального типа (ST-SMC) и адмитансном контроллере. Податливое следование скорости обеспечивается с помощью адмитансного контроллера, а подавление сил трения и внешних возмущений осуществляется за счет ST-SMC, что повышает точность и стабильность управления системой. На основе экспериментальных результатов показано, что предложенная стратегия позволяет эффективно устранить фазовое отклонение скорости, наблюдаемое при традиционном адмитансном управлении, а также значительно улучшает податливость и робастность системы.