基于外骨骼機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、外骨骼機(jī)器人是新型的可穿戴設(shè)備，能夠穿戴在人體外部，為人提供庇護(hù)以及助力，提高人的運(yùn)動(dòng)能力，使得穿戴者能很輕巧的完成許多有難度的任務(wù)。因此，它在康復(fù)醫(yī)療、救災(zāi)搶險(xiǎn)、戰(zhàn)爭(zhēng)、應(yīng)急救災(zāi)等方面有著非常廣泛的應(yīng)用。
　　本文主要針對(duì)下肢外骨骼機(jī)器人的電源管理系統(tǒng)做了應(yīng)用性的研究。電源管理系統(tǒng)為外骨骼機(jī)器人的各系統(tǒng)模塊提供能源以及動(dòng)態(tài)管理功能，其可靠性將直接決定外骨骼機(jī)器人能否正常穩(wěn)定地運(yùn)行，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)電池組電參數(shù)并估計(jì)其荷電狀態(tài)（

2、SOC），并提供電池剩余電量、外骨骼機(jī)器人的續(xù)航時(shí)間等信息，還能夠防止電池過壓、過流、過溫等異常狀況發(fā)生，保證下肢外骨骼機(jī)器人穿戴者人身安全并延長(zhǎng)電池使用壽命。對(duì)電源管理系統(tǒng)的各部分進(jìn)行了電路原理圖繪制和代碼編寫，硬件電路包括：微處理器硬件設(shè)計(jì)、電源硬件設(shè)計(jì)、參數(shù)檢測(cè)硬件設(shè)計(jì)、通信接口硬件設(shè)計(jì)、人機(jī)交互硬件設(shè)計(jì)等；程序代碼編寫部分主要完成底層驅(qū)動(dòng)代碼編寫、SOC估算程序等。針對(duì)荷電狀態(tài)估計(jì)設(shè)計(jì)了卡爾曼濾波修正法，即用開路電壓、安時(shí)積分、