一种基于扰动观测器的下肢外骨骼人机同步自适应导纳控制方法

本发明公开了一种基于扰动观测器的下肢外骨骼人机同步自适应导纳控制方法，针对现有下肢外骨骼意图识别延迟大、模型依赖性强及物理传感器易漂移的问题，本发明提出了一种无力矩传感器的控制方案。首先，建立单关节等效刚体的人机耦合动力学模型，将人体主动力矩、非线性摩擦及外部负载变化统一表征为系统的总扰动；其次，构建三阶线性扩展状态观测器，利用关节编码器与控制指令对该总扰动进行实时观测，并通过模型辅助的扰动分离策略重构出人机交互力矩；进而，结合惯性测量单元解算的步态相位，构建变参数导纳控制器，根据观测到的交互力矩幅值动态调整虚拟刚度与阻尼系数。本发明能够在低算力嵌入式平台上实现对人体运动意图的精准感知与柔顺响应，有效消除了人机运动不同步现象，在保证系统鲁棒性的同时，显著提升了穿戴者的舒适度与行走代谢效率。