浮动基座超级附加机器人腿的可变阻抗控制用于步行辅助
机器人学
2025-11-18 v1
摘要
在人机系统中，确保在内部和外部扰动存在下的力控制安全性至关重要。作为典型的松耦合浮动基座机器人系统，超级附加机器人腿（SRL）系统容易受到强大的内部扰动。为解决浮动基座带来的挑战，我们研究了松耦合 SRL 的动力学模型，并设计了一种混合位置/力阻抗控制器以适应动态扭矩输入。开发了一种高效的可变阻抗控制（VIC）方法，以增强人机交互，尤其是在涉及外部力扰动的场景中。通过动态调整阻抗参数，VIC 改进了刚性与柔性之间的动态切换，从而适应不同状态下未知环境扰动。为所提出的 SRL 系统专门设计了一个确保实时稳定性的阻抗参数生成网络，以实现冲击减缓和高刚性支撑。仿真和实验验证了系统的有效性，证明其在柔性状态下能够保持平滑信号转换，同时在刚性状态下提供强大的支撑力。这一方法为适应个体步态变化提供了实用解决方案，显著提升了人机系统的安全性和适应性。
引用
@article{arxiv.2511.12184,
title = {Variable Impedance Control for Floating-Base Supernumerary Robotic Leg in Walking Assistance},
author = {Jun Huo and Kehan Xu and Chengyao Li and Yu Cao and Jie Zuo and Xinxing Chen and Jian Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12184},
year = {2025}
}