在康復(fù)醫(yī)療和體育健身領(lǐng)域,肌力測(cè)評(píng)是準(zhǔn)確評(píng)估病人或運(yùn)動(dòng)員當(dāng)前的肌力水平并據(jù)此制定康復(fù)、訓(xùn)練計(jì)劃的基本環(huán)節(jié),提高肌力訓(xùn)練效率對(duì)于病人和運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。另外,老年人肌力衰弱問(wèn)題需要切實(shí)關(guān)注,全民健身運(yùn)動(dòng)也需要科學(xué)高效的訓(xùn)練方法。現(xiàn)有的肌力測(cè)評(píng)及訓(xùn)練設(shè)備主要由國(guó)外壟斷,高昂的價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用使得只有少數(shù)城市的中心醫(yī)院及科研院所配備,并且單次使用成本居高不下。因此,研制開(kāi)發(fā)滿足肌力測(cè)評(píng)和訓(xùn)練要求、同時(shí)成本較低的全模式施力器不僅具有研究意義,也有廣泛的市場(chǎng)前景。因此,本論文通過(guò)深入研究肌力測(cè)評(píng)及訓(xùn)練原理,為全模式施力器的設(shè)計(jì)提供了醫(yī)學(xué)生理學(xué)理論基礎(chǔ),并由此提出全模式施力器需具備的功能要求及性能參數(shù)。根據(jù)這些功能和參數(shù),探討了全模式施力器的實(shí)現(xiàn)方式并選擇交流伺服電機(jī)作為全模式施力器的執(zhí)行元件。通過(guò)研究伺服電機(jī)的控制原理和性能調(diào)整參數(shù),為全模式施力器的設(shè)計(jì)尤其是控制算法的設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。進(jìn)一步,通過(guò)搭建以PLC為上位機(jī)控制伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī),以扭矩傳感器作為反饋元件檢測(cè)實(shí)時(shí)扭矩,以觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的全模式施力器,實(shí)現(xiàn)了等張、等長(zhǎng)、被動(dòng)、等速四種訓(xùn)練模式。針對(duì)全模式施力器的器轉(zhuǎn)矩、速度波動(dòng)等問(wèn)... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)
    1.3 研究目的與內(nèi)容
第二章 肌力測(cè)評(píng)與訓(xùn)練原理
    2.1 肌肉的收縮
        2.1.1 等長(zhǎng)收縮
        2.1.2 等張收縮
        2.1.3 等速收縮
        2.1.4 肌肉收縮形式比較
    2.2 全模式施力器的功能要求
        2.2.1 總體功能
        2.2.2 等長(zhǎng)訓(xùn)練模式
        2.2.3 等張訓(xùn)練模式
        2.2.4 等速訓(xùn)練模式
        2.2.5 被動(dòng)訓(xùn)練模式
    2.3 全模式施力器的性能指標(biāo)
    2.4 實(shí)現(xiàn)方式探討
    2.5 本章小結(jié)
第三章 全模式施力器設(shè)計(jì)
    3.1 伺服電機(jī)系統(tǒng)
    3.2 伺服電機(jī)控制原理
    3.3 伺服電機(jī)性能調(diào)整參數(shù)
        3.3.1 位置比例增益參數(shù)Kpp的影響
        3.3.2 速度驅(qū)動(dòng)單元PID控制器
    3.4 全模式施力器系統(tǒng)構(gòu)成
        3.4.1 系統(tǒng)構(gòu)成
        3.4.2 電氣結(jié)構(gòu)
    3.5 全模式施力器控制算法
        3.5.1 機(jī)器轉(zhuǎn)矩算法
        3.5.2 等長(zhǎng)訓(xùn)練模式控制算法
        3.5.3 等張訓(xùn)練模式控制算法
        3.5.4 被動(dòng)訓(xùn)練模式控制算法
        3.5.5 等速訓(xùn)練模式控制算法
    3.6 施力器測(cè)試
    3.7 人機(jī)交互界面HMI設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 施力器的測(cè)試與改進(jìn)
    4.1 施力器測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)
        4.1.1 施力器測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案
        4.1.2 施力器實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)
    4.2 施力器性能測(cè)試
        4.2.1 等長(zhǎng)訓(xùn)練模式測(cè)試
        4.2.2 等張訓(xùn)練模式測(cè)試
        4.2.3 被動(dòng)訓(xùn)練模式測(cè)試
        4.2.4 等速訓(xùn)練模式測(cè)試
    4.3 伺服電機(jī)調(diào)整
        4.3.1 免調(diào)整功能
        4.3.2 自動(dòng)調(diào)整功能
        4.3.3 自定義調(diào)整
        4.3.4 手動(dòng)調(diào)整
    4.4 施力器測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)所測(cè)參數(shù)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 成果與展望
    5.1 論文完成的工作
    5.2 課題研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Biodex動(dòng)靜態(tài)平衡測(cè)試和訓(xùn)練系統(tǒng)改善帕金森病患者平衡功能的康復(fù)效果[J]. 于小明,周歡霞,王宏林,蔣黎明,詹青.  神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)康復(fù)學(xué)雜志. 2016(03)
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碩士論文
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[4]等速肌力訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的康復(fù)應(yīng)用研究[D]. 燕軍成.大連醫(yī)科大學(xué) 2015
[5]永磁同步伺服電機(jī)控制策略的仿真及對(duì)比研究[D]. 周揚(yáng).哈爾濱理工大學(xué) 2014
[6]雙軸伺服電機(jī)控制系統(tǒng)[D]. 李凱.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[7]臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人[D]. 方濤濤.河南科技大學(xué) 2013
[8]下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 尹鵬飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]交流永磁伺服電機(jī)的矢量控制研究[D]. 郭韓金.華北電力大學(xué) 2013
[10]軀干等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中核心肌力學(xué)特征的研究[D]. 劉夏.南方醫(yī)科大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3179479