3、集成外骨骼 - 上肢系统的输入 - 状态稳定性与鲁棒性分析

最新推荐文章于 2025-09-14 14:40:48 发布
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分类专栏： 鲁棒控制前沿与应用 文章标签： 输入-状态稳定性 ISS Lyapunov函数
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集成外骨骼 - 上肢系统的输入 - 状态稳定性与鲁棒性分析

1. 输入 - 状态稳定性概述

在实际应用中，控制系统常常会受到噪声的影响，比如控制中的干扰以及观测误差等。因此，一个理想的系统不仅要具备稳定性，还应展现出所谓的“输入/状态”稳定性特性。直观来讲，当系统的输入有界时，系统的行为也应保持有界；当输入趋近于零时，系统应趋于平衡。这种概念与经典动力学系统文献中研究的干扰下的稳定性（总稳定性）密切相关。

输入 - 状态稳定性（ISS）的概念由 Sontag 提出，其目的是通过考虑持续输入来形式化非线性系统的 Lyapunov 型稳定性特性。该概念提出后不久，就被公认为是分析非线性系统稳定性特性的通用工具，并且在近几十年成为了非线性稳定性理论中最具影响力的概念之一。这些成果随后被应用于不同领域，包括观测器的设计和新的低增益定理。

输入 - 状态稳定性综合了两种不同的方法：一种是依赖于系统状态的稳定性，即 Lyapunov 意义下的稳定性；另一种是依赖于输入的稳定性，即 Zames 意义下的稳定性。换句话说，ISS 首先是所研究系统在零输入时平衡点的全局渐近稳定性，其次是有界输入下的有界状态。目前，输入 - 状态稳定性特性已成为研究受干扰非线性系统稳定性的核心特性之一。

2. 输入 - 状态稳定性的初步理论

为了通过考虑持续输入来形式化非线性系统的 Lyapunov 型稳定性特性，我们引入输入 - 状态稳定性（ISS）的概念。
- 定理 1 ：对于 $\alpha_1$，$\alpha_2$，$\alpha_3 \in \mathcal{K}_\infty$，函数 $V: \mathcal{

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1、集成外骨骼 - 上肢系统：建模、控制、稳定性研究与鲁棒性分析
d3e4f的博客
07-16 37
本文研究了集成外骨骼-上肢系统的建模、控制、稳定性与鲁棒性。提出了一种新的动态模型以描述外骨骼与人体上肢的相互作用，并采用带重力补偿的无模型终端滑模（MFTSMGC）算法实现高效控制。通过输入-状态稳定性（ISS）理论分析系统在外部干扰下的稳定性，并利用蒙特卡罗方法对系统参数变化和外部扰动进行鲁棒性评估。仿真结果表明，该控制策略在存在不确定性的情况下仍能实现精确轨迹跟踪与系统稳定。未来工作将聚焦于算法优化、实验验证及在康复与工业场景中的应用拓展。
2、集成外骨骼 - 上肢系统：建模、控制与稳定性解析
d3e4f的博客
07-17 34
本文针对集成外骨骼-上肢系统，从人体上肢解剖结构出发，建立了包含肩部和肘部屈伸运动的动力学模型，并基于欧拉-拉格朗日方程推导了系统动力学方程。提出了一种结合无模型控制（MF）、终端滑模控制（TSM）和重力补偿（GC）的MFTSMGC控制策略，详细推导了控制律并分析了关键参数对系统性能的影响。通过李雅普诺夫方法验证了系统的稳定性，确保轨迹跟踪的收敛性与鲁棒性。最后探讨了该系统在康复治疗与辅助运动中的应用前景，并展望了未来在自适应与智能控制方向的优化路径。
1、集成式外骨骼上肢系统的建模、控制、稳定性研究与鲁棒性分析
neovim7hacker的博客
07-10 22
本文研究了集成式外骨骼-上肢系统的建模、控制、稳定性与鲁棒性。提出了新的动态模型以描述外骨骼与人体上肢的相互作用，并设计了一种带有重力补偿的无模型终端滑模（MFTSMGC）控制算法，用于实现肩部和肘部屈伸运动的精确跟踪。通过输入-状态稳定性（ISS）分析证明了系统在不确定性和外部干扰下的稳定性，并采用蒙特卡罗方法进行鲁棒性评估。仿真结果表明该控制策略具有良好的性能和鲁棒性，未来可应用于康复治疗等领域。
4、外骨骼上肢系统与下肢康复外骨骼控制研究
d3e4f的博客
07-19 25
本文研究了外骨骼上肢系统与下肢康复外骨骼的控制方法。针对上肢系统中的参数不确定性，采用蒙特卡罗分析评估无模型终端滑模重力补偿控制器在干扰下的性能，仿真结果显示该控制器具有优异的轨迹跟踪能力（RMS误差约10^-4）。对于下肢康复外骨骼，对比了经典与鲁棒计算扭矩控制器，验证了后者在不确定环境中的优越鲁棒性。研究表明，合适的控制策略对提升康复外骨骼系统的稳定性与适应性至关重要。未来方向包括开发多自由度原型、融合生物医学信号及推进多学科交叉，以实现更智能、个性化的康复辅助技术。
22、上肢康复外骨骼技术：现状、挑战与未来展望
linux的博客
09-14 41
本文综述了上肢康复外骨骼技术的研究现状、关键挑战与未来发展方向。从机器人控制方法入手，分析了自适应视觉控制的局限性；详细探讨了外骨骼在硬件设计、驱动方式、人机交互等方面的进展与不足；提出了当前控制策略在安全运动范围确定、实时调整治疗方案和自动决策方面的核心问题。文章还展示了典型外骨骼设备的应用案例与康复流程，并展望了该技术向智能化、个性化、多学科融合以及与VR/AR结合的发展趋势。通过加强临床验证与技术创新，上肢康复外骨骼有望实现更高效、个性化的康复治疗，推动其商业化进程。
4、上肢康复外骨骼机器人的开发与控制
android的专栏
08-14 25
本文研究了上肢康复外骨骼机器人ETS-MARSE的开发与控制，提出了一种新型积分二阶终端滑模控制器（ISOTSMC）结合准时间延迟估计（quasi-TDE）的控制方案，以应对其在存在动力学不确定性和外部干扰下的控制挑战。该方法实现了高精度轨迹跟踪、有限时间收敛并有效抑制了抖振现象。通过健康受试者的被动与主动康复实验，在虚拟环境中验证了控制性能，并与其他滑模控制方法进行了对比，结果表明所提方案在跟踪精度、响应速度和系统稳定性方面具有显著优势。研究为康复机器人提供了鲁棒、高效的控制策略，具备良好的临床应用前景。
AMO——下层RL与上层模仿相结合的自适应运动优化：让loco-manipulation兼顾可行性和动力学约束(含Mobile-TeleVision的详解)
结构之法 算法之道
05-20 6685
自去年起，我司专注于具身智能的场景落地与定制开发，导致需求激增，工作节奏加快。在此背景下，我关注了CMU、UCSD、斯坦福等高校的最新研究，特别是UCSD王小龙团队的AMO工作。AMO提出了一种自适应运动优化框架，通过混合运动合成和可泛化策略训练，解决了人形机器人在动态全身控制中的挑战。该框架结合了动作捕捉数据和概率采样，生成满足动力学约束的全身参考动作，并通过AMO网络实现连续映射，提升了机器人在复杂环境中的适应性和实时响应能力。这一创新为人形机器人的灵巧操作提供了新的解决方案。
10、上肢外骨骼助力系统的设计与研究
emacs5lisp的博客
08-26 70
本文围绕上肢外骨骼助力系统的设计与研究展开，构建了具有4个自由度的两连杆机械模型，并基于拉格朗日方法推导了系统的动力学方程。通过数值模拟与实验验证了力PI控制策略的有效性，实现了系统平衡。同时，针对手部康复需求，提出了一种基于软质开放环结构的模块化外骨骼手套设计，并通过实验加载测试与有限元模拟评估其性能。研究指出仅依赖机械模型难以区分操作者的运动意图，后续将引入Hill生理肌肉模型与肌电（EMGs）信号融合控制，以实现更智能、鲁棒的人机协同。未来工作包括操作模式分类、最小特征集提取及整体系统的优化集成。
FALCON——力自适应RL框架：上下双智能体(上肢操作策略、下肢行走策略)共享本体感觉和命令，然后联合训练
结构之法 算法之道
09-04 3576
《FALCON：力自适应人形机器人行走操作的双智能体强化学习框架》 摘要：本文提出FALCON框架，针对人形机器人在高强度行走操作任务中的力适应问题，采用双智能体强化学习架构。通过将上下半身控制策略解耦训练，并共享全身感知信息，FALCON实现了在三维末端执行器力作用下的协调控制。创新性地设计了考虑关节扭矩限制的三维力课程，使策略能逐步学习力适应能力。实验表明，相比传统方法，FALCON在训练效率、运动稳定性和操作精度方面表现更优，并在Unitree G1和Booster T1平台上验证了其跨平台泛化能力，
集成外骨骼-上肢系统的建模、控制、稳定性研究与鲁棒性分析
### 集成外骨骼 - 上肢系统的建模、控制、稳定性研究与鲁棒性分析 #### 1. 引言 机器人系统通常面临两种主要的不确定性因素。其一为参数变化，其二源于作用在悬挂体上的外部交互力，且该力通常未知。因此，进行鲁棒...
285个地级市邻接矩阵、经济地理矩阵等8个矩阵数据（2003-2023年）
11-25
01、数据简介 共八个矩阵，各类矩阵通过量化空间关系，为区域政策制定（如交通规划、产业布局）和学术研究（如空间溢出效应、区域收敛）提供关键工具，需根据研究目标灵活选择或组合使用。 数据名称：285个地级市邻接矩阵、经济地理矩阵等8个矩阵数据 数据年份：2003-2023年 参考文献：邵帅,李欣,曹建华,杨莉莉.中国雾霾污染治理的经济政策选择——基于空间溢出效应的视角[J].经济研究,2016,51(09):73-88. 02、相关数据 地级市人均GDP、空间邻接矩阵、空间经济距离矩阵（GDP）、空间地理距离矩阵（经纬度）、空间地理距离倒数平方矩阵（经纬度）、经济地理权重矩阵（GDP和经纬度）、经济地理嵌套矩阵（GDP和经纬度）、空间经济矩阵（非对称）、空间经济地理矩阵（非对称）、纬度、经度、距离
【影视数据分析】基于C++的多维度可视化系统设计：实现高效实时数据处理与交互式决策支持 项目介绍 基于C++的影视数据可视化系统设计和实现的详细项目实例（含模型描述及部分示例代码）
最新发布
11-25
内容概要：本文详细介绍了一个基于C++的影视数据可视化系统的设计与实现，旨在应对影视行业海量、多源数据带来的分析挑战。系统利用C++的高性能优势，实现了大规模数据的高效处理与实时更新，支持多维度数据分析，涵盖票房、用户评价、社交媒体热度等，并通过柱状图、折线图、热力图、词云等多种可视化方式直观展示数据。项目强调用户友好的界面设计、跨平台兼容性、可扩展性与可定制性，结合创新的交互设计，提升用户体验与决策效率。系统不仅服务于影视创作者和营销团队，也为行业数字化转型和创新发展提供数据驱动的支持。; 适合人群：具备一定C++编程基础，从事数据分析、可视化开发或影视行业技术研究的研发人员、软件工程师及高校学生。; 使用场景及目标：①学习如何利用C++构建高性能数据可视化系统；②掌握多源数据融合、实时处理与图形渲染的技术方案；③为影视项目提供数据支持，优化内容创作与市场策略； 阅读建议：建议结合文中提到的模型设计与示例代码进行实践，重点关注数据处理流程、可视化模块实现及系统架构设计，同时可联系作者获取完整代码与GUI资源以加深理解。
CSS插入图片方法[可运行源码]
11-25
本文详细介绍了在CSS中插入图片的多种方法，包括使用background-image属性和background简写属性。通过设置不同的背景属性值，如background-color、background-position、background-size等，可以灵活控制背景图片的显示效果。文章还提供了具体的HTML示例代码，展示了如何在实际项目中应用这些属性。此外，还解释了背景图像默认位于元素左上角并在水平和垂直方向上重复的特性，以及如何通过background-repeat属性调整平铺方式。
jQuery与HTML设置只读/禁用属性[项目代码]
11-25
本文详细介绍了在jQuery和HTML中如何设置和移除表单元素的只读（readonly）和禁用（disabled）属性。在jQuery部分，通过attr()和removeAttr()方法演示了属性的动态操作，并对比了readonly与disabled的区别：disabled会阻止元素获取焦点且表单提交时排除该字段，而readonly仅限制编辑但仍可聚焦和提交。HTML部分列举了三种实现方式（onfocus=this.blur()、readonly、disabled），并附代码示例说明其视觉效果及交互差异（如灰色显示、Tab键切换等）。最后指出两者可结合使用，并补充了CSS屏蔽输入的技巧。
SQL编码规范指南[项目源码]
11-25
本文详细介绍了SQL编码规范的重要性及其具体实施方法。规范化的SQL代码能显著提升可读性、便于问题定位和团队协作。文章强调了大小写的正确使用、单引号与双引号的应用场景、缩进对齐原则、禁止使用SELECT *操作、注释的添加规范以及子句的排版规则等关键点。此外，还提供了表别名的命名建议、字段逗号放置位置等实用技巧，旨在帮助开发者编写清晰、整齐、结构化的SQL代码，从而提升编程效率和代码质量。
Layui输入事件监听[代码]
11-25
本文详细介绍了Layui框架中各种表单元素的输入事件监听方法，包括单选框、复选框、下拉菜单、输入框内容变动以及提交按钮的监听。通过示例代码展示了如何实时获取用户输入的值、监听表单元素的变化以及处理提交事件。此外，还提供了带注释的代码片段，帮助开发者理解每个事件监听器的具体功能和用法。这些方法可以广泛应用于表单验证、动态数据更新等场景，提升用户交互体验。
UAC-BOF-Bonanza[项目源码]
11-25
UAC-BOF-Bonanza is a GitHub repository that compiles various UAC (User Account Control) bypass techniques, weaponized as Beacon Object Files (BOFs). The project includes a module for the Havoc C2 Framework and extension.json files for Sliver C2, enabling users to leverage these bypass methods in red team operations. Techniques include exploiting elevated COM objects, registry modifications, DLL hijacking, and SSPI token forgery. The repository provides detailed usage instructions, OpSec considerations, and credits to original researchers. All bypasses were tested on Windows 10 and 11, though they may be detected by SOCs and EDR solutions. The project is licensed under GPL-3.0 and includes standalone implementations for each bypass.
【2025年10月最新优化算法】混沌增强领导者黏菌算法（Matlab代码实现）
11-25
【2025年10月最新优化算法】混沌增强领导者黏菌算法（Matlab代码实现）内容概要：本文档介绍了2025年10月最新提出的混沌增强领导者黏菌算法（Matlab代码实现），属于智能优化算法领域的一项前沿研究。该算法结合混沌机制与黏菌优化算法，通过引入领导者策略提升搜索效率和全局寻优能力，适用于复杂工程优化问题的求解。文档不仅提供完整的Matlab实现代码，还涵盖了算法原理、性能验证及与其他优化算法的对比分析，体现了较强的科研复现性和应用拓展性。此外，文中列举了大量相关科研方向和技术应用场景，展示其在微电网调度、路径规划、图像处理、信号分析、电力系统优化等多个领域的广泛应用潜力。; 适合人群：具备一定编程基础和优化理论知识，从事科研工作的研究生、博士生及高校教师，尤其是关注智能优化算法及其在工程领域应用的研发人员；熟悉Matlab编程环境者更佳。; 使用场景及目标：①用于解决复杂的连续空间优化问题，如函数优化、参数辨识、工程设计等；②作为新型元启发式算法的学习与教学案例；③支持高水平论文复现与算法改进创新，推动在微电网、无人机路径规划、电力系统等实际系统中的集成应用； 其他说明：资源包含完整Matlab代码和复现指导，建议结合具体应用场景进行调试与拓展，鼓励在此基础上开展算法融合与性能优化研究。
微信小程序二维码生成[源码]
11-25
本文介绍了在微信小程序中使用weapp-qrcode.js生成二维码的方法。首先需要在页面中引入weapp-qrcode.js文件，然后在wxml中添加canvas元素用于绘制二维码。通过创建QRCode实例并传入canvas的id、文本内容、宽度、高度、颜色等参数，即可生成二维码。其中，text参数为需要转换为二维码的字符串，width和height设置二维码的尺寸，colorDark和colorLight分别设置二维码的两种交替颜色，correctLevel参数用于设置二维码的准确度。如需重新生成二维码，可调用makeCode方法并传入新的文本内容。
Matlab鲁棒控制工具箱：MIMO系统稳定性与性能分析
- 工具箱支持分析多输入多输出（MIMO）系统的稳定性裕度，这是确保控制系统稳定运行的重要指标。 - 最坏情况下的性能分析功能，使得工程师能够在极端条件下预测系统的表现，从而设计出更可靠的控制策略。 3. **...
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