下肢康復(fù)機(jī)器人減重平臺(tái)跟隨減重控制的研究.pdf

1、目前，腦卒中發(fā)病率越來(lái)越高，并呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。由于腦卒中患者不能進(jìn)行自理，長(zhǎng)期需要家人或是醫(yī)生的陪伴，所以也有越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)心腦卒中患者恢復(fù)的問(wèn)題。下肢康復(fù)機(jī)器人作為治療腦卒中患者的典型的機(jī)電一體化設(shè)備，得到了科研人員的高度重視。而下肢康復(fù)機(jī)器人減重系統(tǒng)也隨著康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展而不斷的改進(jìn)創(chuàng)新。本文根據(jù)康復(fù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及功能的需要，并且結(jié)合了國(guó)內(nèi)外的一些前沿的康復(fù)機(jī)器人設(shè)計(jì)理念，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析研究：
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2、1）對(duì)下肢康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及目前的應(yīng)用水平進(jìn)行了介紹。并且在深入分析運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練醫(yī)學(xué)理論與人體下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)之上，對(duì)康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
　　（2）介紹了康復(fù)機(jī)器人各個(gè)系統(tǒng)。包括減重系統(tǒng)、下肢外骨骼系統(tǒng)和多環(huán)境訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)。根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，制定合適的控制方案。并且分析了各個(gè)系統(tǒng)的工作原理。
　?。?）建立了減重平臺(tái)的數(shù)學(xué)模型。分別對(duì)減重平臺(tái)的跟隨功能和減重功能進(jìn)行分析研究。為了實(shí)現(xiàn)減重平臺(tái)的實(shí)時(shí)

3、跟隨和恒力減重功能，在對(duì)推導(dǎo)出的減重平臺(tái)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析論證之后，引入了PID控制器。利用PID控制原理，設(shè)計(jì)出了實(shí)時(shí)跟隨的角度閉環(huán)控制系統(tǒng)和恒力減重的力閉環(huán)控制系統(tǒng)。并且通過(guò)MATLAB的SIMULINK模塊進(jìn)行了仿真。
　?。?）對(duì)嵌入式控制系統(tǒng)各個(gè)電路模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，各個(gè)電路板上的控制芯片采用ARM7內(nèi)核的LPC2132微處理器。搭建了下肢康復(fù)機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)，并且對(duì)嵌入式控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，在ADS開(kāi)發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行軟