农业机械学报

作者：齐飞，葛奕玮，张恒，刘先军，孙杰，李宵灵，陈柏

单位：常州大学,常州大学,常州大学,常州大学,常州大学,常州大学,南京航空航天大学,

关键词：人体运动意图识别;惯性传感器;外肢体;人机协作控制

基金：国家自然科学基金青年基金项目（52305092）和江苏高校“青蓝工程”项目

针对复杂集总干扰下刚柔耦合绳驱动外肢体机器人控制精度低、人机运动不相容及协作效能差等问题，研究了一种刚柔耦合外肢体机器人运动学及人机协作控制方法。基于D-H法和关节耦合机理构建了绳驱动外肢体机器人主动解耦运动学模型，设计了一种基于惯性传感器的人体上肢运动捕捉系统，实现对上肢运动数据的动态采集，并建立基于神经网络的人体上肢运动识别模型，提出了一种基于耦合运动学模型和上肢运动意图的人机协作控制策略，最后搭建了单臂绳驱动外肢体机器人实验样机，对所建的运动学模型和人机协作控制策略进行验证。结果表明，8组不同形态下人体运动意图识别准确率高达99.75%，外肢体机器人末端位置偏差平均值为4.8mm，位置偏差最大值为6.5mm，验证了所建模型及人机协作控制策略的可行性和正确性，确保了高性能的安全控制和人机协作效能。

来源：2025年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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