臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人控制系統(tǒng)研究.pdf

1、臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人是一種用于下肢康復(fù)領(lǐng)域的醫(yī)療機器人。隨著老齡化社會的到來，因患腦卒中等疾病導(dǎo)致下肢功能喪失的群體越來越龐大，傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對康復(fù)的需求。
　　本文對國內(nèi)外下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的研究現(xiàn)狀做了大量的資料查找和總結(jié)，在試驗室前期搭建的臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的機械系統(tǒng)平臺上，以康復(fù)醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)，對腦卒中引起的下肢偏癱的臨床康復(fù)及運動再學(xué)習(xí)理論進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上，提出了臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練模式：被動訓(xùn)

2、練、自主康復(fù)訓(xùn)練。在已搭建的臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人機械系統(tǒng)上，提出了下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的總體控制方案。通過對控制策略的對比研究，采用了 PID+速度前饋（Kvff）+加速度前饋（Kaff）的控制算法作為本課題的控制策略。對被動康復(fù)模式，本文基于固高科技運動控制平臺，選擇了 Joystick手柄作為示教工具，開發(fā)了臥式下肢康復(fù)機器人的示教再現(xiàn)功能。文中對示教系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計，并在Windows環(huán)境下，利用運動控制卡提供的VC

3、動態(tài)鏈接庫和Visual C++開發(fā)軟件編寫了的示教控制程序及示教的人機界面。本文還研究了表面肌電信號(sEMG)在臥式下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人中的應(yīng)用。闡述了表面肌電信號產(chǎn)生的機理與特點，對表面肌電信號的采集裝置做了詳細(xì)介紹，同時還對表面肌電信號在時域、頻域及時-頻中常用的處理方法作了總結(jié)。
　　在試驗室的條件下，對示教功能進(jìn)行了示教試驗，驗證了示教功能的可行性及示教的靈活性。同時也對表面肌電信號進(jìn)行了應(yīng)用試驗，試驗結(jié)果表明，表面肌電