교차 결합 효과 하에서 하체 재활 보조 장치를 위한 능동 방해 억제 제어 설계

로봇 외골격은 재활 목적으로 인간의 하체를 작동시키기 위해 설계된 장치입니다. 이 장치는 재활 클리닉에서 의사의 대신 역할을 하여 비정상적인 부분의 정상 활동을 회복하는 데 사용됩니다. 이 연구에서는 외골격 장치를 착용한 재활 환자의 엉덩이와 무릎 관절의 움직임을 제어하기 위한 ADRC 설계가 제시되었습니다. ADRC 접근의 핵심은 시스템의 총 불확실성을 추정하기 위해 확장 상태 관찰자(ESO)를 사용하고 이를 피드백 기반 제어 법칙에서 보상하는 것입니다. 제안된 제어 방식은 상체와 하체의 교차 결합으로 인한 결합 효과를 줄이기 위해 설계되었습니다. ADRC 기반 시스템의 안정성은 Lyapunov 방법을 기반으로 입증되었습니다. 엉덩이와 관절 재활 장치에 대한 제안된 ADRC의 효과는 MATLAB 환경 내에서 수치 시뮬레이션을 통해 확인되었습니다. 테스트는 하중과 무하중 운동을 포함하여 수행되었습니다. 비례 미분 제어기와 비교할 때, 수치 결과는 제안된 ADRC가 적절한 제어 토크를 유지하면서 더 나은 추적 성능과 더 높은 정밀도를 제공함을 나타냈습니다.