外文翻译--两个轴气动人工肌肉机械手的一种新的相平面切换控制方法控制 中文版.doc

外文翻译系别机电信息系专业班级姓名学号导师机械科学与技术21（2007）10181027两个轴气动人工肌肉机械手的一种新的相平面切换控制方法控制摘要康复机械手的使用已经由于功能康复治疗对肢体的需求成为一个日益重要的问题。一种新型的气动人工肌肉致动器（PAM）所提供的安全性和流动性援助以执行任务的人类达到日益普及，以及提供一个具有高强度和高功率/重量比，成本低，体积小，便于维修，清洁，随手可得，廉价的电力来源，等等已在使用在治疗机械手近几十年来考虑，特别是需要高水平的安全性。然而，仍存在一定的局限性，如空气可压缩性和阻尼的执行带来的压力动态响应延迟，导致振荡运动能力的缺乏。此外，为了帮助康复机械手更有效，应根据病人的身体状况调整阻抗参数。为了这个目的，机械手加入装有磁流变制动器（MRB）。一种新的相平面使用MRB切换控制方法提出了跟踪正弦波形。通过使用制作的两个轴PAM机械手实验证实了该算法的有效性。实验证明，该机械手的稳定性可以不考虑对参考输入和外部负载条件下的频率的变化使用高增益控制大大改善，并在不降低响应速度，或降低PAM的操纵器的刚度。关键词：气动人工肌肉；相平面开关控制；机械手；磁流变制动器1。景区简介需要由交通事故和脑卒中引起的骨折或关节疾病康复的人数，和运动功能的问题，由于年事已高，全世界数以千计数百数。机械手的康复中的应用具有极大的关注。功能恢复的治疗通常是进行了医学治疗师在人的基础，但自动设备已经投入到物理治疗程序重复过程相对简单，实用，如连续被动运动机，步行训练装置，和用于单轴扭矩机（DOI，1993街等；Al。，1994；傅等人，1995）。本文论述了功能康复治疗，身体康复的一个重要方面。网格加密治疗机已创建（安清，2004；2005年；2005b）。然而，多关节机械手要实现更逼真的运动模式，从而更有效的治疗是必要的。这种机械手必须有一个人类使用高安全的。PAM机械手已被用来构建一个两自由度（DOF）治疗机械手。二自由度机械手功能恢复的治疗由气动肌肉驱动的开发是佐贝尔（Zobel等人。，1999）和raparelli（raparelli等人。，2001；2003）的柳巷芳草biorobotic系统的人工肌肉致动器（柳巷芳草等人。，1999；2000；2002；2003）气动肌肉方面的koeneman（koeneman治疗装置等人。，2004）与人友好的治疗机械手（Thanh和安，2006年）。然而，仍存在一定的局限性，如空气的可压缩性和阻尼的执行带来的压力动态响应延迟能力的缺乏，导致振荡运动。此外，实施更有效的康复，机械手必须根据病人的身体状况调整阻抗参数。为了这个目的，一个新的技术，电流变液阻尼器（ER阻尼器），已被应用到PAM机械手。noritsugu和他的团队使用ER阻尼器来改善控制性能的PAM机械手与PI控制器和脉冲codemodulated开关阀（noritsugu等人。，1994）。通过分离的阻尼器产生的阻尼转矩和阻尼区域高增益控制下的响应速度，结果表明电流变阻尼器用于实际可用的一种有效方法，人类友好的机械手使用的PAM机械手。此外，位置控制是无响应速度下降的改进。然而，一定的局限性阻碍了技术，由于电流变液（ERF）要求很高的控制电压（kV），这是有问题的，并在特定的，潜在的危险，只工作在一个较窄的温度范围（和一个不适合的PAM机械手），并表现出非线性特征。因为有很多不可接受的缺点电流，磁流变流体（MRF）一直被认为是表1中列出的优点是一个有吸引力的选择，和最近已被用于治疗人类友好的机械手（Thanh和安，2006年）。虽然这些系统在解决光滑的致动器的运动响应的步骤输入成功，假设两个轴PAM机械手应用在未来治疗机械手，这是我们研究的最终目标，是要实现快速的响应，即使外部惯性负载变化剧烈和正弦响应无以不同的频率。因此，要实现良好的控制性能，一个MRB装备的机械手关节。相平面使用MRB切换控制方法提出了跟踪正弦波形的情况下，和算法的有效性将通过涉及一二轴PAM机械手实验证明。实验结果表明，该机械手的稳定性可以大大改善高增益控制在不考虑频率的参考和外部条件的