被動式上肢康復機器人虛擬現(xiàn)實控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、研究表明，及時有效的運動康復訓練可有效地促進偏癱上肢障礙患者的康復?；谔摂M現(xiàn)實技術的康復機器人是虛擬現(xiàn)實技術和機器人技術在康復領域的前沿應用，不僅能夠利用康復機器人輔助患者康復訓練、采集訓練參數(shù)等，而且采用虛擬現(xiàn)實技術建立虛擬場景可鼓勵患者更加積極主動地參與康復訓練。
　　為幫助偏癱上肢障礙患者實現(xiàn)完全康復，本課題組進行了基于虛擬現(xiàn)實技術的被動式三自由度上肢康復機器人系統(tǒng)的開發(fā)。目前已完成康復機器人樣機的研制以及運動學分析，作者

2、在參與整個課題的基礎上，重點負責建立虛擬現(xiàn)實交互平臺以及整體控制系統(tǒng)的開發(fā)。
　　虛擬現(xiàn)實技術構建虛擬場景用于康復治療時涉及重復、反饋和動機三個關鍵環(huán)節(jié)，更加符合臨床康復應用需求，可幫助患者實現(xiàn)更加安全、有效和持久的運動性康復訓練。本文在Visual C++開發(fā)環(huán)境下，利用Windows GDI和OpenGL（開放型圖形庫）創(chuàng)建了用于康復訓練的虛擬場景。該場景的建立不僅符合康復機器人的實際運動情況，同時在場景中設置了阻抗運動模式，

3、通過力的反饋作用可適應不同患者的康復訓練強度，大大提高了患者的康復訓練興趣。
　　為實現(xiàn)患者、康復機器人以及虛擬場景三者之間的可靠交互，本文對整體控制系統(tǒng)進行了開發(fā)，包含兩個方面:首先，利用多線程串口通信技術實現(xiàn)了康復機器人三重軸轉(zhuǎn)動數(shù)據(jù)的實時采集和處理，完成了康復機器人與虛擬場景之間的交互。其次，利用數(shù)字信號處理器2407A建立了下位機控制系統(tǒng)。2407A輸出地占空比可調(diào)的脈寬調(diào)制信號(PWM)可方便驅(qū)動磁粉制動器，同時考慮到P