[发明专利]一种基于重载搬运的智能助力机器人系统的研制方法

摘要

本发明公开了一种基于重载搬运的智能助力机器人系统的研制方法，包括如下步骤：首先进行人体运动特征规律研究，对人体搬运过程中人体各部位，构建人体搬运模型与运动特征数据库；然后进行柔性压力传感阵列的研制：采用微纳米结构和多个感知单元的柔性压力传感器阵列，并将其集成于助力机器人，实现对人体手臂/下肢压力相关参数的实时精确检测；再进行多传感器人体运动意图判别：采用多传感器信息获取系统捕获在运动过程中的手臂/下肢压力信号，对人体运动意图进行判别，最后进行助力机器人力随动自适应控制：根据人类运动规律，分解人类各关节在运动时的仿生轨迹图，并依据轨迹图制定机器人电动缸跟踪轨迹以实现该仿生动作。

主权项

1.一种基于重载搬运的智能助力机器人系统的研制方法，其特征在于，包括如下步骤：(S100)人体运动特征规律研究：采用高速摄影系统、三维激光动态测试系统、以及六维力传感器系统，对人体搬运过程中人体各部位，尤其是手臂/下肢各关节的在各个瞬时运动状态和受力情况进行量化分析，构建人体搬运模型与运动特征数据库；(S200)柔性压力传感阵列的研制：研发一种结构简单、高灵敏度、高精确度且耐用的具有微纳米结构和多个感知单元的柔性压力传感器阵列，并将其集成于助力机器人，实现对人体手臂/下肢压力相关参数的实时精确检测；(S300)多传感器人体运动意图判别：采用多传感器信息获取系统捕获在运动过程中的手臂/下肢压力信号，对人体运动意图进行判别。通过机器人各关节运动角度和力学传感器信息，对人体运动意图判别进行后置判断与纠错，并在线更新运动姿态样本库。多传感器信息中接触力传感器将用于穿戴者运动意图的判别，而关节角度和力传感器将用于意图判别的校验及纠错；(S400)助力机器人力随动自适应控制：根据人类运动规律，分解人类各关节在运动时的仿生轨迹图，并依据轨迹图制定机器人电动缸跟踪轨迹以实现该仿生动作；伺服电缸的控制策略将随动控制与自适应鲁棒控制相结合。