SMA驱动手指康复机器人模糊自适应控制方法研究

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作   者：

王扬威;  吕佩伦;  郑舒方;  王奔; 

作者机构：

东北林业大学机电工程学院; 

关键词：

形状记忆合金丝;  位姿控制;  模糊自适应;  手指康复机器人; 

期刊名称：

重庆理工大学学报(自然科学版)

i s s n：

1674-8425

年卷期：

2022 年 003 期

页   码：

摘   要：

针对形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）丝驱动手指康复机器人弯曲角度难以精确控制的问题，提出一种模糊自适应PID控制算法，该方法基于手指康复机器人的运动学模型和合金丝驱动模型，利用电阻映射的弯曲角度反馈，采用模糊自适应参数实现位置控制。搭建手指康复机器人实验测试平台，分别采用传统PID和模糊自适应PID控制方法对食指进行位置控制实验，并分析稳定后食指各关节位置控制效果。研究结果表明与传统PID控制算法相比，模糊自适应控制算法相比于PID控制达到角度稳态时间提高2～3s，调节时间更短，位置误差2°，在外界扰动条件下能在3s内完成自适应调节，具有较强的鲁棒性，能够更好地补偿SMA相变过程中的迟滞问题，证明了方法的有效性。