多模式柔索驱动航天员训练机器人及其力控制研究

"多模式柔索驱动航天员训练机器人力控制" 本文主要探讨了一种创新的航天员训练机器人的设计与力控制策略，旨在解决长期在失重环境下生活的航天员的康复训练问题。针对当前航天员训练设备功能单一、训练效果不足的现状，研究团队开发了一款多模式柔索驱动的航天员训练机器人。这种机器人采用了模块化和可重构的设计理念，能够模拟失重环境下的重力负载，从而向人体施加相应的压力，以进行跑步、卧推和负重深蹲等多种体育训练。 柔索驱动是该机器人的核心特点，它利用柔性的缆索或线束来传递动力，能够在有限的空间内实现大范围的运动。这种驱动方式具有重量轻、灵活性高和能效比好的优点，特别适合于太空环境中应用。通过精确控制柔索的张力，机器人能够为航天员提供定制化的训练负荷，帮助他们适应和缓解空间适应综合征带来的负面影响。 为了实现有效的力控制，文章提出了一个双闭环控制策略。该策略包括外环的速度控制和内环的力控制，确保机器人在与航天员互动时能够提供稳定且符合预期的力反馈。实验结果显示，这种双闭环力控制策略使得研制的多模式航天员训练机器人表现出良好的性能，其构型合理，控制效果显著，能够辅助航天员进行各种体能训练。 关键词涵盖的领域包括航天员训练机器人技术、柔索驱动系统、被动式力伺服以及力控制技术。中图分类号将该研究归类于TP242．3，表示其属于机器人技术的子领域。文献标识码"A"表明这是一篇原创性科研论文，而文章编号则为识别和引用该论文提供了唯一标识。 这篇研究论文为航天员在失重环境中的康复训练提供了新的解决方案，其提出的多模式柔索驱动航天员训练机器人和双闭环力控制策略具有重要的理论价值和实践意义，对于未来航天员的健康保障和训练效果提升具有积极的推动作用。