桥本稔
- 作品数：9 被引量：14H指数：2
- 供职机构：信州大学更多>>
- 发文基金：国家留学基金国家自然科学基金重庆市教育委员会科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 穿戴式步行辅助机器人的混合控制方法及其稳定性被引量：4
- 2017年
- 引入生物控制理论来改善步行辅助中的人机交互柔顺性和多关节协调自律控制,探索一种髋关节CPG(中枢模式发生器)控制、膝关节分级阻抗控制和髋/膝关节联动控制3部分相结合的新型混合控制方法.首先,利用CPG自激振荡行为和对外交流的特性获得理想的主/从髋关节目标轨迹,并建立CPG对称抑制网络来维持左、右髋关节逆相位,以便实现复杂人机环境中的步行稳定性.其次,根据步态要求,设计高阻抗和低阻抗分级控制规律,分别获得支撑期和游脚期的膝关节力矩.最后,通过建立髋/膝关节关联函数,建立髋关节CPG控制与膝关节阻抗控制的链接,实现步行中自然的髋/膝关节联动控制.利用李亚普诺夫稳定性理论研究了混合控制方法的稳定性,计算机仿真分析和步行实验证明了混合控制方法可有效地生成步行中自然的髋/膝关节运动.
- 张霞胡晋嘉罗天洪陈仁祥桥本稔
- 关键词：混合控制稳定性中枢模式发生器阻抗控制
- 基于矢量场在线更新的人和机器人身体交流控制被引量：2
- 2009年
- 为实现人和机器人身体相互交流时的运动同步,提出基于矢量场在线更新的控制方法,并将此方法应用于人和机器人握手的研究中.首先,对该方法中任意吸引子的矢量场进行多项式近似设计,使其具备自振动特性;其次,通过在线更新设计,控制系统具有输入输出同步特性,并且可以通过调节系统中的忘却系数和负荷系数来改变其同步程度;最后,基于7自由度机器人臂,将该方法用于人和机器人握手实验中,结果表明了此方法的有效性.
- 谢光辉梁锡昌桥本稔吕宏展
- 关键词：吸引子
- 基于神经元振荡器的下肢助力机器人动力学仿真
- 2011年
- 为实现下肢助力机器人与人运动的同步,提出了一种基于神经元振荡器的智能控制方法,并将此方法应用于助力机器人的研究中。首先,建立了两自由度下肢助力机器人的机械模型。其次,在现有神经元的基础上,设计了一种新的下肢助力机器人神经元振荡器,并分析了它的特性。最后,将该神经元振荡器应用于助力机器人关节的控制中并进行动力学仿真,仿真结果表明了该控制方法的有效性。
- 谢光辉金敉娜桥本稔赵连臣朱志勇
- 关键词：仿真动力学
- 基于同步控制的人和机器人握手动力学仿真被引量：5
- 2008年
- 为实现人和机器人握手运动的同步,提出了基于神经元振荡器同步控制的方法,并将此方法应用于人和机器人握手的研究中.同时,在分析现有神经元振荡器特性的基础上,设计了一种新的人和机器人握手的神经元振荡器,并将该神经元振荡器应用于同步控制方法中进行人和机器人握手的动力学仿真,仿真结果证明了该控制方法的有效性.
- 谢光辉梁锡昌桥本稔张霞李伟
- 关键词：握手动力学同步控制仿真
- 动力学在线更新的人和机器人握手智能控制器
- 2009年
- 为实现人和机器人握手运动的同步,本文提出了一种基于动力学在线更新的智能控制器.首先,建立了人和机器人握手的仿真模型;然后对智能控制器中有任意吸引子的动力学系统进行多项式近似设计和在线更新设计,使其具备自振动特性和输入输出同步特性;同时通过忘却系数和负荷系数,输入输出同步程度能实现参数可调;最后,将该智能控制器用于人和机器人握手的控制中,仿真结果表明了该智能控制器设计的有效性.
- 谢光辉梁锡昌桥本稔庄小红
- 关键词：动力学吸引子
- 穿戴式机器人髋膝关节协调自律控制方法被引量：1
- 2018年
- 针对步行辅助中人机交互柔顺性和髋膝关节协调自律控制的问题,提出一种新型多关节协调自律控制方法,该方法基于中枢模式发生器(Central pattern generator, CPG)网络,同时具备单关节人机交流和多关节协调运动特性。建立左右侧髋、膝关节4个CPG单元及其对外交流机制,改善了各关节处的人机交互柔顺性;建立左右髋关节、左右膝关节CPG单元间的对称抑制连接及同侧髋膝关节CPG单元间的非对称内部抑制连接,获得双侧髋膝关节间的逆相位及同侧髋膝关节的自然相位,实现了人机交互环境下稳定的步行辅助。穿戴式步行试验证明了该方法对生成步行中自然髋、膝关节协调运动的有效性。最后,采用肌肉活动强度、步长和步行速度三个指标,运用对比试验的方法讨论和分析了步行辅助效果。
- 张霞陈仁祥陈里里桥本稔
- 关键词：髋膝关节
- 人-机身体交流的运动控制和实验研究
- 2014年
- 对人和机器人身体交流运动的协调同步问题,提出了基于逐次迭代矢量场的人-机身体交流运动控制模型;设计了逐次迭代矢量场算法,使该矢量场输出的关节期望位移能与输入的扭矩信号保持同步,且同步程度能实现参数可调;分析了两个不同逐次迭代矢量场的相互作用情况;利用7自由度机器人臂进行握手实验,以验证所提出控制模型的有效性,并通过参数识别和BP-NN神经网络对该机器人臂进行重力补偿,以便实时控制.实验结果表明,该控制模型对于实现人和机器人相互运动的协调同步是有效的.
- 谢光辉金敉娜王光建桥本稔杨治平
- 关键词：参数识别
- 穿戴式机器人的协调控制方法及其运动辅助机理被引量：2
- 2017年
- 为改善穿戴式机器人在运动辅助过程中的人机交互柔顺性,提出了一种以中枢模式发生器(CPG)为核心的协调控制方法,利用CPG自激行为和对外交流的特性获得理想的主/从关节目标轨迹,规避了运动学和动力学逆解算。结合仿真分析和物理实验研究,阐明了所提控制方法及其运动辅助机理、停止再运动等柔性运动产生机理。结果表明,该协调控制方法具有运动辅助效果,CPG自激行为和对外交流的特性可以获得理想的主/从关节目标轨迹,且CPG的衰减停振特性能够方便地生成停止再运动等柔性运动,极大地改善了机器人的人机交互柔顺性。
- 张霞钱蕾罗天洪陈仁祥桥本稔
- 关键词：中枢模式发生器
- 仿人运动辅助控制方法
- 2017年
- 引入仿生运动控制理论解决穿戴式机器人在运动辅助过程中的主/从运动问题,探索一种基于CPG的人机交互技术和传统控制理论相结合的新型仿人运动辅助控制方法。首先,采用中枢模式发生器CPG数学模型作为机器人的关节轨迹生成器,由CPG完成人机交互力矩和关节目标角度的输入输出变换;其次,采用PD控制实现对目标轨迹的跟踪控制。通过膝关节运动辅助实验验证了控制方法的有效性和可行性。结果表明,穿戴式辅助装置的行为模式能够进行主从运动转换;控制方法对节律运动具有明显的辅助效果;该控制方法较传统阻抗控制在协调性、辅助效果及柔性方面具有显著优越性。
- 张霞马文涛罗天洪陈仁祥桥本稔
- 关键词：中枢模式发生器人机交互
