卧式下肢康复机器人控制系统研究（可复制论文）.pdf

要摘国外康复机器人的研究比较发达,而国内康复机器人的研究如今还在起步阶段。卧式下肢康复机器人控制系统的研究,对于国内康复机器人的发展有着积极的意义。本文分析了国内外康复机器人的发展现状及其应用前景、对卧式下肢康复机器人机构进行了研究及改进、对控制系统进行深入的研究和设计。论文主要内容如下:机构的改进设计。根据人体工程学原理,对卧式下肢康复机器人的结构进行了改进,使其能够更好的为患者进行康复训练。电机和编码器的选择及硬件电路的设计能够提供足够的驱动力和精度,使其达到精确有力的对患者进行康复。研制卧式下肢康复机器人控制系统。控制系统的好坏是康复机器人能否区别与普通的康复训练器的关键。卧式下肢康复机器人是基于开发的。首先用来进行系统辨识,进行控制器设计,控制器调试完毕后,用/来建立控制模型,利用的实时仿真特性和那看蠊δ芾词凳钡鹘诳刂撇问佣锏娇刂埔G蟆调试完毕后进行仿真实验来验证设计的可靠性和准确性,最后利用的胁谋曜糃代码,稍做修改,把程序移植到单片机中和上位机控制系统中。上位机控制界面设计是根据患者的需要设计的。?梢允迪炙俣鹊调节、位置的调节以及多模式的选择,使患者选择自己适合的康复模式,从而达到康复目标。从实验的数据和仿真效果以及真人试验来看,卧式下肢康复机器人的控制系统设计达到了设计要求。关键词:卧式下肢康复机器人;;/;实时仿真哈尔滨檀笱学位论文
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第滦髀概述在科技界,科学家们会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人闯世已有几十年,机器人的定义却仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展,新的机型,新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊性,才给了人们充分想象和创造的空间。欧美国家认为:机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械,但是日本不同意这种说法,本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”,这就把那种只需一个人操纵的机械手包括进去了。因此,很多日本人概念中的机器人,并不是欧美人所定义的那样。现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”机器人能力的评价标准:智能父芯鹾透兄,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;机能,指变通性、通用性或空间占有性等;物理能,指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此,可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器Ⅲ。康复机器人还是一个比较新的产物,也是机器人技术在生活方面的一类应用,它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域。康复机器人的研究已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。康复的含义是受创伤或患病后的患者通过训练以恢复肢体或使器官达到正常的形状或功能。康复工程就致力于为患者提供此类辅助装置,把先进的机器人技术引入到康复工程中的康复机器人,哈尔滨笱妒宦畚
体现了康复医学和机器人技术的完美结合。康复机器入主要分为康复训练机运动功能的恢复训练,如行走训练、手臂运动训练、脊椎运动训练、颈部运动作,如机器入轮椅、导盲手杖、机器入假肢、机器入护士等。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了据统计,我国岁以上的老年人已有亿,占全国人口的T诶狭化过程中明显的生理衰退就是老年人四肢的灵活性不断下降,进而对日常的的药物治疗外,正确的、科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作用。因为这类患者都存在一定的运动障碍,康复训练需要康复机器人作为一种自动化康复医疗设备,以医学理论为依据,帮助患者进行科学而又有效的康复训练,使患者的运动机能得到更好的恢复。康复机器人由计算机控制,并配有相应的传感器和安全系统,康复训练在设定的程序下自动进行,可以自动评价康复训练效果,根据病入的实际情况调节运动参数,实现最佳的训练。这种机器人也可以作为健康老年人的体育运动训练器随着国民经济的发展,这个特殊群体已得到更多人的关注,治疗、康复和服务于他们的产品技术和质量也在相应地提高。因此,服务于四肢的康复器人和辅助型康复机器人,康复训练机器人的主要功能是帮助患者完成各种动训练等;辅助型康复机器人主要用来帮助肢体运动有困难的患者完