Inverse Optimal Robust Adaptive Controller for Upper Limb Rehabilitation Exoskeletons With Inertia and Load Uncertainties

外骨骼 控制理论(社会学) 李雅普诺夫函数 控制器(灌溉) 逆动力学 自适应控制 计算机科学 稳健性(进化) 数学 控制工程 工程类 非线性系统 模拟 人工智能 控制(管理) 物理 基因 生物 经典力学 量子力学 化学 生物化学 运动学 农学
作者
Jiamin Wang,Oumar Barry
出处
期刊:IEEE robotics and automation letters 卷期号:6 (2): 2171-2178 被引量:14
标识
DOI:10.1109/lra.2021.3061361
摘要

We propose a robust adaptive controller for the safe and accurate trajectory tracking control of upper limb rehabilitation exoskeletons. The proposed controller can adapt to the inertia and load uncertainties, and compensate for their effects. The $H_\infty$ robustness of the controller in $l_2$ perturbation/disturbance attenuation is realized by nonlinear robust control theory via inverse optimality. We mathematically prove the asymptotic stability and optimality of the controller by stabilizing a Lyapunov function and minimizing a meaningful cost function, respectively. We then demonstrate the performance of the controller with the simulations of two different exoskeleton control systems. The results show that the controller can identify and compensate for model uncertainties, and realize good tracking performance in the presence of perturbations and disturbances. These qualities are crucial to the reliability and safety of exoskeleton operations. In addition to rehabilitation exoskeletons, the proposed framework can also be applied to the control of other multibody robotic systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得50
1秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
lizishu应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Khr1stINK完成签到,获得积分10
2秒前
blackddl应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Tain发布了新的文献求助10
3秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
4秒前
呵呵发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小雒雒完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
无敌完成签到 ,获得积分10
8秒前
najd完成签到,获得积分10
8秒前
yin完成签到,获得积分10
8秒前
sciscisci完成签到,获得积分10
8秒前
Jane完成签到,获得积分10
8秒前
哒哒发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
izumi发布了新的文献求助10
9秒前
Tain完成签到,获得积分10
12秒前
WGQ完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
hehe完成签到,获得积分10
14秒前
蓝蜗牛完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
霸气的冰旋完成签到,获得积分10
16秒前
无敌关注了科研通微信公众号
17秒前
隐形曼青应助健忘的星星采纳,获得10
17秒前
EVE关闭了EVE文献求助
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7047886
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8713651
关于积分的说明 18449814
捐赠科研通 6563382
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3119147
关于科研通互助平台的介绍 2205784
邀请新用户注册赠送积分活动 2094594