外文翻譯--兩個軸氣動人工肌肉機械手的一種新的相平面切換控制方法控制 中文版.doc

外文翻譯系別機電信息系專業(yè)班級姓名學號導師機械科學與技術21（2007）10181027兩個軸氣動人工肌肉機械手的一種新的相平面切換控制方法控制摘要康復機械手的使用已經(jīng)由于功能康復治療對肢體的需求成為一個日益重要的問題。一種新型的氣動人工肌肉致動器（PAM）所提供的安全性和流動性援助以執(zhí)行任務的人類達到日益普及，以及提供一個具有高強度和高功率/重量比，成本低，體積小，便于維修，清潔，隨手可得，廉價的電力來源，等等已在使用在治療機械手近幾十年來考慮，特別是需要高水平的安全性。然而，仍存在一定的局限性，如空氣可壓縮性和阻尼的執(zhí)行帶來的壓力動態(tài)響應延遲，導致振蕩運動能力的缺乏。此外，為了幫助康復機械手更有效，應根據(jù)病人的身體狀況調(diào)整阻抗參數(shù)。為了這個目的，機械手加入裝有磁流變制動器（MRB）。一種新的相平面使用MRB切換控制方法提出了跟蹤正弦波形。通過使用制作的兩個軸PAM機械手實驗證實了該算法的有效性。實驗證明，該機械手的穩(wěn)定性可以不考慮對參考輸入和外部負載條件下的頻率的變化使用高增益控制大大改善，并在不降低響應速度，或降低PAM的操縱器的剛度。關鍵詞：氣動人工肌肉；相平面開關控制；機械手；磁流變制動器1。景區(qū)簡介需要由交通事故和腦卒中引起的骨折或關節(jié)疾病康復的人數(shù)，和運動功能的問題，由于年事已高，全世界數(shù)以千計數(shù)百數(shù)。機械手的康復中的應用具有極大的關注。功能恢復的治療通常是進行了醫(yī)學治療師在人的基礎，但自動設備已經(jīng)投入到物理治療程序重復過程相對簡單，實用，如連續(xù)被動運動機，步行訓練裝置，和用于單軸扭矩機（DOI，1993街等；Al。，1994；傅等人，1995）。本文論述了功能康復治療，身體康復的一個重要方面。網(wǎng)格加密治療機已創(chuàng)建（安清，2004；2005年；2005b）。然而，多關節(jié)機械手要實現(xiàn)更逼真的運動模式，從而更有效的治療是必要的。這種機械手必須有一個人類使用高安全的。PAM機械手已被用來構(gòu)建一個兩自由度（DOF）治療機械手。二自由度機械手功能恢復的治療由氣動肌肉驅(qū)動的開發(fā)是佐貝爾（Zobel等人。，1999）和raparelli（raparelli等人。，2001；2003）的柳巷芳草biorobotic系統(tǒng)的人工肌肉致動器（柳巷芳草等人。，1999；2000；2002；2003）氣動肌肉方面的koeneman（koeneman治療裝置等人。，2004）與人友好的治療機械手（Thanh和安，2006年）。然而，仍存在一定的局限性，如空氣的可壓縮性和阻尼的執(zhí)行帶來的壓力動態(tài)響應延遲能力的缺乏，導致振蕩運動。此外，實施更有效的康復，機械手必須根據(jù)病人的身體狀況調(diào)整阻抗參數(shù)。為了這個目的，一個新的技術，電流變液阻尼器（ER阻尼器），已被應用到PAM機械手。noritsugu和他的團隊使用ER阻尼器來改善控制性能的PAM機械手與PI控制器和脈沖codemodulated開關閥（noritsugu等人。，1994）。通過分離的阻尼器產(chǎn)生的阻尼轉(zhuǎn)矩和阻尼區(qū)域高增益控制下的響應速度，結(jié)果表明電流變阻尼器用于實際可用的一種有效方法，人類友好的機械手使用的PAM機械手。此外，位置控制是無響應速度下降的改進。然而，一定的局限性阻礙了技術，由于電流變液（ERF）要求很高的控制電壓（kV），這是有問題的，并在特定的，潛在的危險，只工作在一個較窄的溫度范圍（和一個不適合的PAM機械手），并表現(xiàn)出非線性特征。因為有很多不可接受的缺點電流，磁流變流體（MRF）一直被認為是表1中列出的優(yōu)點是一個有吸引力的選擇，和最近已被用于治療人類友好的機械手（Thanh和安，2006年）。雖然這些系統(tǒng)在解決光滑的致動器的運動響應的步驟輸入成功，假設兩個軸PAM機械手應用在未來治療機械手，這是我們研究的最終目標，是要實現(xiàn)快速的響應，即使外部慣性負載變化劇烈和正弦響應無以不同的頻率。因此，要實現(xiàn)良好的控制性能，一個MRB裝備的機械手關節(jié)。相平面使用MRB切換控制方法提出了跟蹤正弦波形的情況下，和算法的有效性將通過涉及一二軸PAM機械手實驗證明。實驗結(jié)果表明，該機械手的穩(wěn)定性可以大大改善高增益控制在不考慮頻率的參考和外部條件的