下肢康復(fù)機(jī)器人的重心控制系統(tǒng)研究.pdf

1、康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是機(jī)器人技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新應(yīng)用。下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是其中的一種，它可以模擬正常人的行走姿態(tài)，并且可以承擔(dān)一部分人體的重量，對(duì)下肢有運(yùn)動(dòng)障礙的病人進(jìn)行有效的下肢康復(fù)訓(xùn)練。本課題的主要研究?jī)?nèi)容是下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的重心控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件在回路中的仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究。 本文介紹了康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人以及繩驅(qū)動(dòng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況，提出了重心控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；對(duì)機(jī)

2、構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并且運(yùn)用Matlab中的Simulink模塊對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了仿真。另外，通過DSPACE對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件在回路中的仿真，利用Matlab中的ident命令得出了系統(tǒng)模型。根據(jù)系統(tǒng)模型，利用Matlab中的sisotool工具設(shè)計(jì)出PID控制器，為機(jī)器人的控制系統(tǒng)提供可靠的理論依據(jù)和參數(shù)。 根據(jù)仿真的結(jié)果，研制重心控制機(jī)器人的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基于TMS320LF2407A的微控制電路、存儲(chǔ)器電路、3.3V-5