摘要
外骨骼机器人在多个实验室环境中取得了成功，但实际部署中仍面临着一系列与控制器硬件相关的挑战，包括控制器体积过大，实时性不足，计算资源瓶颈等问题。为了解决这些问题，开发了一套用于外骨骼机器人的具有可扩展性的硬件电路系统，同时兼顾了实时性和高算力特性。通过对控制器硬件信号流向进行建模，优化通信线路和流量分配，降低了系统通信延迟。根据外骨骼机器人在空间和时间上对算力需求的差异，设计了基于步态的实时任务调度算法，优化了算力分配。通过并行流水和模块折叠复用的方式来设计运算加速器，有效减少了硬件资源的消耗，提高了系统算力。开展了控制器实时性测试、算力测试和助力外骨骼机器人负重行走试验。经测试，所设计的控制器主从通信延迟小于20μs，算力功耗比15 GOPS/W，相比于主流控制器架构具有低延迟高算力特性。在平地，上下坡负重行走体现出良好的跟踪效果，为外骨骼机器人更广泛的应用打下了硬件基础。
关注“机械工程学报”微信公众号，在对话框回复“260118”，即可下载《外骨骼机器人高实时高能效控制器研究》全文PDF。
全文
关注“机械工程学报”微信公众号，在对话框回复“260118”，即可下载《外骨骼机器人高实时高能效控制器研究》全文PDF。
责任编辑：赵子祎
责任校对：恽海艳
审 核：张 彤
JME学院简介
JME学院是由《机械工程学报》编辑部2018年创建，以关注、陪伴青年学者成长为宗旨，努力探索学术传播服务新模式。
欢迎各位老师扫码添加小助理-暖暖为好友，由小助理拉入JME学院官方群！
欢迎关注机械工程学报视频号~
寻觅合作伙伴
有一种合作叫做真诚，有一种发展可以无限，有一种伙伴可以互利共赢，愿我们合作起来流连忘返，发展起来前景可观。关于论文推荐、团队介绍、图书出版、学术直播、招聘信息、会议推广等，请与我们联系。
感谢关注我们！《机械工程学报》编辑部将努力为您打造一个有态度、有深度、有温度的学术媒体！
版权声明：
本文为《机械工程学报》编辑部原创内容，欢迎转载，请联系授权！
在公众号后台留言需要转载的文章题目及要转载的公众号ID以获取授权!
联系人：暖暖
电话：010-88379909
E-mail：jme@cmes.org
网 址：http://www.cjmenet.com.cn
官方微信号：jmewechat
热门跟贴