本项目所研制的新型、安全可靠和经济实用的折叠式外骨骼, 具有辅助工作、康复训练等功能,可以帮助搬运工人节省体力、保护膝盖以及帮助残障人解决日常生活难题,并且改善他们的生活质量。该项目包含的主要科技创新部分如下:
(1)创新性开发出通过钛合金材料做成的使外骨骼的结构紧凑。解决了使用大型机械外骨骼才能达到的展平效果。
(2)开发出可拆卸的外骨骼器械,外骨骼控制算法研究与仿真.通过对人机系统之间的阻抗进行补偿,减少输出阻抗,提高外骨骼对人体的助力效果。针对人体运动的两种步态,分别提出了对应的控制算法。针对定步长步态,采取了T阻抗补偿加PID控制的控制算法,优先保证外骨骼力控的准确性:针对变步长步态,采取了阻抗补偿加导纳控制的算法,选择RMS日伯世能政面对后了进打此收。
(3)外骨骼控制算法研究与仿真.通过对人机系统之间的阻抗进行补偿,减少输出阻抗,提高外骨骼对人体的助力效果。针对人体运动的两种步态,分别提出了对应的控制算法。针对定步长步态,采取了T阻抗补偿加PID控制的控制算法,优先保证外骨骼力控的准确性:针对变步长步态,采取了阻抗补偿加导纳控制的算法,优先保证减少人机系统之间不必要的人机交互力,提高助力效果。使用者可以根据自身的运动状况灵活切换两种控制算法,获得最好的助力效果。
(4)安全性高:设计出纳米紧束带,解决了因每个人骨骼不同的穿戴不便为使用者提供安全保障。采用杠杆原理,以大腿和小腿作为上下支点,从多维度对膝关节进行有效的拉伸和约束。从而减少膝关节摩擦所导致的疼痛。