基于质心校正的下肢外骨骼松软路面步态规划

作者：丛明; 杨劲松; 张佳琦; 刘冬^*

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2021, 49(11): 41-46.

DOI：10.13245/j.hust.211108

• 下肢外骨骼
• 松软路面
• 零力矩点
• 质心
• 步态规划

针对人体穿戴下肢外骨骼在松软路面上行走时难以维持平衡的问题,提出一种基于质心校正的松软路面步态规划方法.首先建立下肢外骨骼运动学模型,然后针对下肢外骨骼在松软路面上行走时足部下陷的情况,对摆动腿踝关节空间轨迹进行规划,最后分析维持下肢外骨骼平衡的零力矩点(ZMP)稳定性判据,通过下肢外骨骼行走在松软路面上的实际质心位置与期望质心位置之间的误差调节摆动腿关节旋转角度,从而保证行走过程中的平衡.实验结果表明:基于质心校正后的步态增大了ZMP稳定裕度,校正后的ZMP轨迹与期望ZMP轨迹最大X轴误差不超过2.2 cm,最大Y轴误差不超过3.1 cm,能够保证下肢外骨骼在松软路面上行走时的平衡.

• 单位
  大连理工大学