5自由度上肢康復機器人質(zhì)心法建模與神經(jīng)網(wǎng)絡控制.pdf

1、上肢康復訓練機器人是醫(yī)療機器人的一個重要分支，它以偏癱上肢的運動再學習理論為依據(jù)，融合了康復醫(yī)學、人體解剖學、機械學、計算機科學及機器人學等諸多學科技術，是當前國內(nèi)外研究的熱點，對促進殘疾人事業(yè)發(fā)展、改善殘疾人生活質(zhì)量將有巨大的作用。本課題研究的是一種外骨骼式上肢康復機器人，它的各關節(jié)與人的關節(jié)相一致，可以模擬手臂的運動規(guī)律，使用時通過與患者上肢固定在一起，帶動患者進行康復訓練，使上肢有運動障礙的病人病情得到恢復。
　　本文研究的

2、康復機器人是以人體解剖學和人體尺寸參數(shù)為基礎所設計的五自由度康復機器人，而建立一個精確的動力學模型在研究五自由度康復機器人的過程中至關重要，文中先詳細介紹了康復機器人機械臂的運動學的一些基本知識，如坐標變換理論、D-H法、雅各比矩陣等，在此基礎上推導了正逆運動學方程，分析了末端位姿微分變化同各個關節(jié)速度之間的關系?？祻蜋C器人的動力學方程采用拉格朗日法求解，并且將康復機器人手臂簡化為一個三自由度的機械手臂。通過對動力學方程求解過程的研究，

3、發(fā)現(xiàn)可以采用質(zhì)心法求轉動慣量替代積分求取轉動慣量來求解動力學方程，經(jīng)過仿真驗證，證實所得的動力學方程與積分所求得的動力學方程在一個誤差允許的范圍內(nèi)，為今后使用該方法進行機器人研究提供了理論依據(jù)。
　　最后，為了消除康復訓練過程中患者隨機的晃動患肢對機器人手臂動力學方程的影響，采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制對康復機器人進行控制，并根據(jù)不確定項的組成形式，采用最適合的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡，并且將模型在matlab中運用該控制方法進行仿真，通過對仿真