| 单轴式磁流变假肢膝关节设计及CT+PD轨迹跟踪控制 |
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| 引用本文： | 易锋,胡国良,梅鑫,顾瑞恒.单轴式磁流变假肢膝关节设计及CT+PD轨迹跟踪控制[J].机械科学与技术(西安),2021,40(7):985-992. |
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| 作者姓名： | 易锋 胡国良 梅鑫 顾瑞恒 |
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| 作者单位： | 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室,南昌330013 |
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| 摘 要： | 针对传统假肢膝关节存在阻尼无法连续可调、仿生性不佳及价格高昂等问题,提出一种以磁流变阻尼器(Magnetorheological damper,MRD)为控制器件的新型磁流变假肢膝关节(Magnetorheological damper-based prosthetic knee,MRPK).基于健康人在平地行走的步态数据,对单轴式MRPK进行结构设计,并建立其处于摆动相内的动力学模型,得到MRD的阻尼力需大于208.6 N及行程需大于33.3 mm.对MRD进行结构设计并利用ANSYS对其进行电磁场仿真分析,同时建立MRD的正向、逆向力学模型并得到其性能曲线.采用联合仿真的方法建立磁流变假肢膝关节控制系统,设计CT+PD轨迹跟踪控制器并与PD控制器对比,仿真得到CT+PD控制器的最大误差为-4.6°,而PD控制器的最大误差为12.3°.初步证明了CT+PD轨迹跟踪控制对MRPK摆动控制的有效性.
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| 关 键 词： | 假肢膝关节 磁流变阻尼器 结构设计 CT+PD控制 |
Designing Uniaxial Magnetorheological Damper-based Prosthetic Knee and CT+PD Trajectory Tracking Control |
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| YI Feng,HU Guoliang,MEI Xin,GU Ruiheng.Designing Uniaxial Magnetorheological Damper-based Prosthetic Knee and CT+PD Trajectory Tracking Control[J].Mechanical Science and Technology,2021,40(7):985-992. |
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| Authors: | YI Feng HU Guoliang MEI Xin GU Ruiheng |
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