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智能仿生腿步速测量与步速控制系统研究的中期报告.docx

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智能仿生腿步速测量与步速控制系统研究的中期报告.docx

上传人:niuww 2024/4/17 文件大小:10 KB

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文档介绍:该【智能仿生腿步速测量与步速控制系统研究的中期报告 】是由【niuww】上传分享,文档一共【2】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【智能仿生腿步速测量与步速控制系统研究的中期报告 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。智能仿生腿步速测量与步速控制系统研究的中期报告一、研究背景随着人口老龄化的加速,越来越多的人受到了下肢各种疾病的困扰,如糖尿病、中风、截肢等。为了解决这些问题,越来越多的智能仿生腿被研发出来。然而,目前智能仿生腿在运动速度的控制上仍然存在着许多问题,如控制精度不高、控制延迟较大等。因此,本研究旨在研究智能仿生腿步速测量与步速控制系统,提高智能仿生腿的控制精度与响应速度。二、研究内容本研究的主要内容包括:智能仿生腿步速测量系统设计、智能仿生腿步速控制系统设计、控制算法设计与优化等。(一)智能仿生腿步速测量系统设计智能仿生腿步速测量系统主要包括步态分析与步速测量两个部分。步态分析是指通过传感器采集智能仿生腿的运动数据,通过算法将数据转换成步态参数,从而得到步速信息。步速测量是根据步态分析得到的步速参数计算出步速大小。本研究将采用惯性测量单元(IMU)和力敏传感器来采集智能仿生腿的运动数据,并通过卡尔曼滤波算法对数据进行处理,从而得到更加精确的步态参数和步速信息。(二)智能仿生腿步速控制系统设计智能仿生腿步速控制系统主要包括控制器、驱动系统和执行器三个部分。本研究将采用传统的PID控制器,结合前向补偿和反馈控制等技术,来实现智能仿生腿步速的精确控制。驱动系统将采用无刷直流电机和减速器组成的驱动装置,由控制器控制电机旋转速度从而控制智能仿生腿的步速。执行器将采用智能材料制造的人工肌肉与人工骨骼组成,具有良好的生物相容性和柔性,方便实现仿生腿的步态运动。(三)控制算法设计与优化本研究将采用智能优化算法来设计和优化控制器,包括遗传算法、粒子群算法和人工神经网络等。通过对实验数据的分析、仿真实验和实际测试等方法,不断优化控制器的参数,从而提高智能仿生腿的控制性能和响应速度。三、预期研究成果本研究预期将设计出一套基于惯性测量单元和力敏传感器的智能仿生腿步速测量系统和一套基于PID控制器、前向补偿和反馈控制等技术的智能仿生腿步速控制系统。通过对控制器的优化,预计将实现智能仿生腿在不同步速下的精确控制,且具有良好的控制响应速度和鲁棒性。同时,本研究将探索智能优化算法在智能仿生腿步速控制中的应用,为智能仿生腿的控制和应用提供一定的理论和技术基础。