沈阳自动化所提出下肢外骨骼机器人非平稳运动控制方法

　　本报讯（沈阳日报、沈报全媒体记者岳雨）记者8月3日获悉，中国科学院沈阳自动化研究所（以下简称沈阳自动化所）机器人学研究室科研团队提出一种基于人体小腿摆角状态驱动的下肢外骨骼机器人智能控制方法，实现人机运动状态的连续匹配与仿生协同。在行走奔跑、上下斜坡、运动过渡、前后向变速干扰等多类非平稳运动场景下，该方法可以实现人机运动匹配度大于90.0%，相对常规控制方法提升30.8%。

　　外骨骼机器人已在工业搬运、康复辅助等结构化、周期性任务中展现出重要应用价值。不过，想要走进日常生活、适配更多复杂场景，还存在一大核心短板，那就是当人出现步态切换、变速行走、上下坡等不规律、变化剧烈的非平稳运动时，传统基于时间变量的控制方法很难跟上人体实时变化的运动节奏，造成人机运动同步性与交互效率下降。

　　沈阳自动化所提出的下肢外骨骼机器人非平稳运动控制方法，从人体生物力学与运动科学角度出发，将人体小腿摆角设计为外骨骼机器人助力轨迹的过程驱动变量，以双高斯函数作为助力轨迹模型，实现人机运动状态的连续同步。同时，提出一种仅基于IMU传感器的助力轨迹模型仿生参数在线学习方法，实现助力轨迹的力学仿生，提升对人体需求变化的快速适应能力。科研人员表示，该方法有助于克服外骨骼机器人在非平稳运动中的控制难题，解决外骨骼机器人应用场景受限的问题，推动外骨骼机器人在复杂任务中的实际应用。