外肢体机器人由于其独特的穿戴舒适性、运动灵活性和人机协作性,在医疗康复、航空航天、工业生产及建筑装修等领域具有广阔的应用前景。阐述了外肢体机器人的国内外研究现状和发展动态,分别从外肢体系统结构、运动建模、人机信息交互与协调控制三个方面进行综述。分析了刚性外肢体与柔性外肢体结构的优势与不足,阐明了外肢体运动建模过程中的核心和关键,揭示了人机交互与最优协作控制的技术挑战。最后总结了外肢体机器人的研究要点,并对其未来发展方向和趋势进行了展望。

传统机器人控制方法对于精细移动的控制效果较差,因此设计一种基于PLC技术的电子气动机器人自动化控制方法。建立电子气动机器人的运动惯性-速度坐标系,计算运动过程中的摩擦和空气阻力,经过坐标系变换进行运动建模,通过不断转换机器人的视觉点构建内部的虚拟场景,精确定位目标点实现机器人的移动交互,调整PLC内部结构与气动机器人相匹配,优化了控制流程,实现高精度的定点和精细控制,至此完成基于PLC技术的电子气动机器人自动化控制方法的设计。为验证方法有效性,设计了机器人螺栓插孔的真实实验,实验结果表明,设计方法与基于ARM+DSP的控制方法相比,都能够在允许误差范围内完成控制任务,但设计的方法误差更小,精度更高。