上下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、中風(fēng)患者的康復(fù)治療一直受到康復(fù)領(lǐng)域的關(guān)注，患者需要堅(jiān)持長(zhǎng)期的治療，但是傳統(tǒng)的方式治療人工成本高，因此將機(jī)器人技術(shù)引入到訓(xùn)練中，將會(huì)明顯提高效率。本文在康復(fù)治療方法中結(jié)合機(jī)器人技術(shù)，在機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為不同病情的患者提供科學(xué)合理的康復(fù)訓(xùn)練。通過(guò)本文設(shè)計(jì)的上下肢康復(fù)訓(xùn)練器系統(tǒng)，可以幫助患者完成上肢和下肢的康復(fù)訓(xùn)練。
　　確定上下肢康復(fù)訓(xùn)練器的控制系統(tǒng)總體方案。在分析了國(guó)內(nèi)外一些具有代表性康復(fù)機(jī)器人的特點(diǎn)與不足之處基

2、礎(chǔ)上，結(jié)合康復(fù)器機(jī)械結(jié)構(gòu)，提出康復(fù)訓(xùn)練功能要求和控制系統(tǒng)安全性要求，完成了康復(fù)器控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，完成控制系統(tǒng)上位機(jī)與下位機(jī)的設(shè)計(jì)。
　　設(shè)計(jì)康復(fù)器下位機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路。利用ARM微處理器，完成基于CAN總線通信和RS232串口通信的康復(fù)器控制電路設(shè)計(jì)，H型可逆PWM驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。完成康復(fù)器過(guò)流保護(hù)電路和過(guò)熱保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，完成聲控保護(hù)、心率保護(hù)和語(yǔ)音提示的設(shè)計(jì)和選型工作。
　　研究康復(fù)器的分層遞階智能控制算

3、法。組織級(jí)控制器選用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真分析驗(yàn)證控制器的可行性。對(duì)被動(dòng)邏輯和主動(dòng)邏輯進(jìn)行分析，完成了協(xié)調(diào)級(jí)被動(dòng)和主動(dòng)程序設(shè)計(jì)，完成執(zhí)行級(jí)速度閉環(huán)控制器和阻力閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)。
　　搭建基于dSPACE、uC/OS III嵌入式操作系統(tǒng)和Simulink/Stateflow的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，完成驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型參數(shù)辨識(shí)并對(duì)比分析設(shè)計(jì)的控制器參數(shù)。利用VS2005的MFC工具編寫(xiě)上位機(jī)軟件，研制實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，完成了康復(fù)器在不同訓(xùn)練