一种新型腹部康复按摩机器人的控制系统设计

关键词：导纳控制  自适应模糊导纳控制  腹部康复按摩机器人  力的趋势轨迹

摘要：

      摘要 目的：开发能够在不确定环境下对机械臂末端执行器进行精确力控制且有效缓解腹部肠道问题的新型腹部康复按摩机器人。 方法：设计由轨道移动单元、滑轨平移单元和按摩头单元构成的三自由度串并联腹部康复按摩机器人；构建基于拉压力信息处理的控制系统；在导纳控制的基础上，设计自适应模糊导纳控制模型，依据压力信息实时调整按摩头实际位置。 结果：仿真实验表明，相较于传统的PID或导纳控制，该算法实现力误差始终<0.2N。实际按摩实验中力控制平均误差为0.38N，最大力误差约为0.7N，运行状态平稳，系统能在线计算跟踪位移误差量，按摩机器人末端执行器可依据误差迅速调整，确保按摩精度。 结论：本研究开发的3自由度串并联混合腹部按摩机器人系统，通过串并联机构创新实现四种标准化按摩手法的协同执行，结合自适应模糊算法构建闭环控制系统，在腹部复杂动态环境下周期按摩过程中均稳定达到0.38N的高精度力控，显著提升仿生按摩机器人的按摩效果，为长期便秘患者提供了新的智能化解决方案。

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