本文關鍵詞：下肢康復機器人控制及實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：康復訓練機器人技術是近年來迅速發(fā)展起來的一門新興技術,是機器人技術在醫(yī)學領域的新應用。下肢康復訓練機器人是其中的一種,它可以模擬正常人的行走姿態(tài),對下肢有運動障礙的病人進行下肢康復訓練。本課題的主要研究內(nèi)容是下肢康復訓練機器人的機構仿真和設計、控制系統(tǒng)設計和實驗研究。 本文介紹了康復訓練機器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應用情況,提出了下肢康復訓練機器人的總體方案設計;運用MATLAB中的機構系統(tǒng)模塊集(SimMechanics Blockset)分別對步態(tài)機構和姿態(tài)機構進行機構建模和仿真,找出適合正常人行走軌跡的機構參數(shù),為機器人的控制系統(tǒng)提供必要的理論依據(jù)和參數(shù)。 根據(jù)仿真分析的結果,研制下肢康復訓練機器人的步態(tài)和姿態(tài)控制系統(tǒng),設計機器人的步態(tài)電機驅動與控制電路、姿態(tài)電機驅動與控制電路、串行通訊電路、編碼器接口等硬件電路,開發(fā)基于AVR單片機匯編語言的下位機控制軟件和基于VC++6.0的上位機用戶操作界面。 介紹了下肢康復訓練機器人的實驗情況。研制了機器人實驗樣機,進行了硬件電路實驗和系統(tǒng)性能實驗,實驗證明本康復訓練機器人的機構和控制系統(tǒng)達到了設計要求,具有良好的康復訓練效果。
【關鍵詞】：下肢康復訓練機器人 康復訓練 機構仿真 AVR單片機
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 第1章 緒論8-17
• 1．1 概述8-9
• 1．2 康復機器人技術的發(fā)展與研究現(xiàn)狀9-15
• 1．2．1 國外康復機器人的發(fā)展概況10-13
• 1．2．2 國內(nèi)康復機器人的發(fā)展概況13-15
• 1．3 課題來源與研究意義15
• 1．4 主要研究工作15-17
• 第2章 下肢康復機器人總體結構17-30
• 2．1 引言17-18
• 2．2 下肢康復機器人系統(tǒng)性能指標和總體構成18-19
• 2．2．1 下肢康復機器人系統(tǒng)性能指標18
• 2．2．2 下肢康復機器人的總體方案18-19
• 2．3 下肢康復機器人結構設計19-28
• 2．3．1 步態(tài)分析19-20
• 2．3．2 總體結構20-22
• 2．3．3 步態(tài)機構22-23
• 2．3．4 姿態(tài)機構23-28
• 2．4 本章小結28-30
• 第3章 下肢康復機器人機構運動學仿真分析30-41
• 3．1 引言30
• 3．2 下肢康復機器人的機構仿真30-40
• 3．2．1 下肢康復機器人步態(tài)機構仿真30-37
• 3．2．2 下肢康復機器人姿態(tài)機構仿真37-40
• 3．3 本章小結40-41
• 第4章 下肢康復機器人控制系統(tǒng)的研制41-62
• 4．1 引言41
• 4．2 下肢康復機器人控制系統(tǒng)總體設計41-42
• 4．3 控制系統(tǒng)硬件設計42-51
• 4．3．1 步態(tài)電機驅動與控制電路設計42-45
• 4．3．2 姿態(tài)電機驅動與控制電路設計45-46
• 4．3．3 步態(tài)電機傳感器信號采集電路設計46-48
• 4．3．4 姿態(tài)電機編碼器接口電路設計48-50
• 4．3．5 PI系數(shù)調節(jié)電路設計50-51
• 4．3．6 串口通訊電路的設計51
• 4．4 控制系統(tǒng)軟件設計51-59
• 4．4．1 步態(tài)控制系統(tǒng)軟件設計52-54
• 4．4．2 姿態(tài)控制系統(tǒng)軟件設計54-57
• 4．4．3 步態(tài)單片機和姿態(tài)單片機的并口通訊57-59
• 4．5 上位機控制軟件設計59-61
• 4．6 本章小結61-62
• 第5章 下肢康復機器人實驗研究62-71
• 5．1 引言62
• 5．2 下肢康復機器人實驗系統(tǒng)62-70
• 5．2．1 步態(tài)控制系統(tǒng)D/A轉換電路實驗63-64
• 5．2．2 步態(tài)控制系統(tǒng)F/V轉換電路實驗64-65
• 5．2．3 姿態(tài)控制系統(tǒng)電平轉換電路實驗65-66
• 5．2．4 姿態(tài)控制系統(tǒng)實驗66-68
• 5．2．5 總體實驗68-70
• 5．3 本章小結70-71
• 結論71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果77-78
• 致謝78

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 喬兵;馬歐;;面向步行康復訓練的質量虛擬去除主動人體重力支撐系統(tǒng)[J];南京航空航天大學學報;2011年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王令軍;康復機器人樣機研制及步態(tài)控制研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王志忠;助行訓練機器人機構設計及驅動控制研究[D];哈爾濱理工大學;2010年

2 邢學彬;下肢康復柔性關節(jié)機器人的研究[D];沈陽工業(yè)大學;2011年

3 張志成;外骨骼下肢助力機器人技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

4 邵衛(wèi);機器人輔助上肢康復的虛擬現(xiàn)實訓練系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學;2012年

5 趙唯偉;臥式下肢康復機器人控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學;2007年

6 張杰;腦卒中癱瘓下肢外骨骼康復機器人的研究[D];浙江大學;2007年

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本文編號：290227