基于步態(tài)狀態(tài)機(jī)的康復(fù)型下肢外骨骼控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 00:04
康復(fù)型下肢外骨骼是一種可穿戴設(shè)備,具有輔助下肢運(yùn)動功能存在障礙的患者進(jìn)行下肢康復(fù)訓(xùn)練和提高其自主運(yùn)動能力的功能。對康復(fù)型下肢外骨骼的研究在康復(fù)理療、助老助殘等方面具有重要的社會應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)研究意義,近年來已經(jīng)成為下肢外骨骼領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。在國家自然科學(xué)基金(91748110)的支持下,本論文對康復(fù)型下肢外骨骼及其控制策略開展了相關(guān)研究。為了使下肢外骨骼具有人體下肢運(yùn)動特性、能夠輔助穿戴者進(jìn)行步行,開展了對人體行走過程中下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動特性的分析和康復(fù)步態(tài)的研究。研究中采用模塊化關(guān)節(jié)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)方案,并研制了一款康復(fù)型下肢外骨骼試驗(yàn)樣機(jī)。根據(jù)人體下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動特性及康復(fù)步態(tài)特點(diǎn),提出了一種基于步態(tài)狀態(tài)機(jī)的康復(fù)型下肢外骨骼控制策略。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中建立了步態(tài)狀態(tài)機(jī)仿真系統(tǒng)。搭建了一套基于Elmo運(yùn)動控制器和模塊化傳感器單元的系統(tǒng)試驗(yàn)平臺,完成了基于C#的控制軟件編程,進(jìn)行了樣機(jī)穿戴起坐和步行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用基于步態(tài)狀態(tài)機(jī)的運(yùn)動控制策略時(shí),試驗(yàn)樣機(jī)能夠根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動階段的運(yùn)動控制,志愿者穿戴樣機(jī)后,能夠有效控制外骨骼完成平地步行、站-坐和坐-站等下肢...
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傅利葉智能開創(chuàng)外骨骼機(jī)器人新時(shí)代 中國自主研發(fā)出有“觸覺”的機(jī)器人[J]. 程子彥. 中國經(jīng)濟(jì)周刊. 2017(14)
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于足底壓力測量的步態(tài)識別與預(yù)測[D]. 姚健.西南交通大學(xué) 2017
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[4]康復(fù)運(yùn)載型下肢外骨骼的步態(tài)規(guī)劃與軌跡跟蹤控制研究[D]. 王錫坤.南京理工大學(xué) 2017
[5]外骨骼康復(fù)機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及穩(wěn)定性分析[D]. 劉新越.南京理工大學(xué) 2017
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[7]外骨骼助力機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制策略研究[D]. 許長華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[8]下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 麻天照.電子科技大學(xué) 2015
[9]下肢外骨骼行走康復(fù)機(jī)器人研究[D]. 饒玲軍.上海交通大學(xué) 2012
本文編號:3469125
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?Lokomat下肢康復(fù)設(shè)備??Fig.?1.1?Lower?extremity?rehabilitation?equipment?of?Lokomat??
■:療??AM??^?1?K?II??圖1.3以色列的Re?Walk外骨骼??Fig.?1.3?Israel's?rewalk?exoskeleton??以色列動力外骨骼系統(tǒng)廠商Rewalk?Robotic開發(fā)了一款幫助胸部或低位脊髓損傷患??者獨(dú)立行走的下肢動力外骨骼ReWalk[22],如圖1.3所示。ReWalk包括獨(dú)立控制的雙邊??髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)電機(jī)、可充電電池以及位于髖關(guān)節(jié)機(jī)架塑料殼中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)???以通過外部計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)髖/膝關(guān)節(jié)在擺動相的最大自由度來優(yōu)化行走性能。該設(shè)備可以用??
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【參考文獻(xiàn)】:
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[3]助力型下肢外骨骼機(jī)器人多信號融合感知系統(tǒng)研究[D]. 楊金江.浙江大學(xué) 2017
[4]康復(fù)運(yùn)載型下肢外骨骼的步態(tài)規(guī)劃與軌跡跟蹤控制研究[D]. 王錫坤.南京理工大學(xué) 2017
[5]外骨骼康復(fù)機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及穩(wěn)定性分析[D]. 劉新越.南京理工大學(xué) 2017
[6]康復(fù)用下肢外骨骼系統(tǒng)仿生步態(tài)規(guī)劃方法研究[D]. 張邵敏.中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 2016
[7]外骨骼助力機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制策略研究[D]. 許長華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[8]下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 麻天照.電子科技大學(xué) 2015
[9]下肢外骨骼行走康復(fù)機(jī)器人研究[D]. 饒玲軍.上海交通大學(xué) 2012
本文編號:3469125
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