Управление квазистатической ходьбой экзоскелета на основе экспертной системы

The article discusses the design of an expert system and a control algorithm of a quasistatic gait of an exoskeleton, which guarantees the stability of the device in the vertical position, on the basis of which mathematical modelling of the object’s motion is carried out. In this work we present an analytical scheme of the device in the form of an eleven-link mechanism, whose links are connected with each other by single-coordinate hinges, which describes the exoskeleton’s motion in two planes: sagittal and frontal. The position of the center of mass, whose coordinates change depending on the position of the legs and body, has been determined. We have developed logical rules that form the expert system and ensure a stable gait of the exoskeleton by placing the center of mass inside the support polygon. Results of numerical modelling of the system step in a specially designed virtual simulator have been obtained.В статье рассматриваются экспертная система и алгоритм управления квазистатической ходьбой экзоскелета, гарантирующие устойчивость устройства в вертикальном положении; на их основе проводится математическое моделирование движения объекта. В работе предложена расчетная схема устройства в виде одиннадцатизвенного механизма, звенья которого соединены между собой однокоординатными цилиндрическими шарнирами, описано движение экзоскелета в сагиттальной и фронтальной плоскостях, определено положение центра масс, координаты которого изменяются в зависимости от положения ног и корпуса. Разработаны логические правила, образующие экспертную систему и обеспечивающие устойчивую походку экзоскелета за счет расположения его центра масс внутри опорной площадки. Получены результаты численного моделирования шага системы на специально разработанном виртуальном симуляторе