[幼儿教育]下肢行走康复机器人论文：下肢行走康复机器人路径轨迹控制系统控制策略.doc

下肢行走康复机器人论文：下肢行走康复训练机器人控制系统及控制策略研究【中文摘要】在当今社会中,由于脑卒中、脊柱损伤、意外事故伤害等原因造成人体的神经受损,进而引发人体运动功能障碍已成为一种常见的疾病。目前,减重步态训练是下肢偏瘫患者康复治疗普遍采用的有效方法之一,这种康复方式对脑卒中和不完全脊柱损伤等有特殊的疗效,其康复效果已经得到国内外众多医学专家的普遍认同。本课题以下肢行走康复训练机器人为,对康复训练机器人的控制系统及控制策略进行了重点研究。首先依据下肢康复机器人国内外研究现状,分析了该课题研究的难点及重点。结合康复医学理论,本文提出了下肢行走康复训练机器人总体设计方案,在设计的机器人机械结构基础上,对下肢行走康复训练机器人控制系统进行了设计。其次,对助力腿运动的路径轨迹进行了规划,并分析了人机系统与医用跑步机之间协调运动;依据患者康复训练的程度设计了“机器人主动”和“患者主动”两种控制模式下的系统控制策略,重点设计了在“机器人主动”模式下采用的模糊控制策略。然后完成对下位机单片机控制程序和上位机LabVIEW程序编写与调试。并通过实验对提出的控制算法进行了验证和优化。下肢行走康复训练机器人是机器人技术与康复医学理论的结合,它能有效地降低医护人员的工作强度,提.【英文摘要】At present, the bodys nerve damaged may be causes by these factors such as stroke, spinal cord injury, injury accidents, and human movement dysfunction has become a common disease. The Body Weight Support Treadmill Training is one of the effective method that prevalently adopted by the hemiplegic patients for rehabilitation treatment, which has special effects on stroke and incomplete SCI and so on. The effect of rehabilitation has been generally approved by many medical experts at home and abroad.Reli.【关键词】下肢行走康复机器人 路径轨迹 控制系统 控制策略【英文关键词】Lower Extremity Walking Rehabilitation Training Robot Path Trajectory Control System Control Strategy【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】下肢行走康复训练机器人控制系统及控制策略研究摘要2-3ABSTRACT3-4第1章 绪论7-131.1 课题研究的背景及意义7-81.2 国内外研究状况及分析8-121.2.1 国外下肢行走康复机器人的研究现状9-111.2.2 国内下肢行走康复机器人的研究现状11-121.3 课题主要研究内容12-13第2章 下肢行走康复训练机器人总体方案设计13-252.1 康复医学理论13-172.1.1 人体下肢解剖结构13-142.1.2 人体步行运动分析14-162.1.3 脑卒中患者步态特征16-172.2 下肢行走康复机器人总体方案设计17-182.2.1 系统总体功能要求172.2.2 系统总体方案设计17-182.3 下肢行走康复机器人机械结构的设计与分析18-232.3.1 机械结构部分基本尺寸的确定19-212.3.2 驱动器和传感器的选取与规划布置21-232.4 本章小结23-25第3章 控制系统软硬件设计25-373.1 控制系统总体方案设计25-263.2 硬件电路的分析与调试26-293.2.1 总体分析26-273.2.2 控制板主要芯片性能分析27-293.3 控制系统下位机程序设计29-333.3.1 控制板各模块功能实现30-323.3.2 下位机各控制器的程序设计32-333.4 控制系统上位机程序设计33-363.4.1 通信模块程序设计33-343.4.2 数据处理程序设计343.4.3 康复患者数据库的建立34-353.4.4 用户界面的设计35-363.5 本章小结36-37第4章 下肢行走康复训练机器人路径轨迹和运动控制策略研究37-514.1 机器人运动控制的常用方法37-394.1.1 PID 控制374.1.2 模糊控制37-384.1.3 模糊PID 控制384.1.4 神经网络38-394.2 助力腿路径轨迹的规划39-414.3 人机系统与医用跑步机之间的协调运动41-424.4 康复训练模式42-434.5 运动控制策略43-504.5.1 “机器人主动训练模式”的控制策略43-484.5.2 “患者主动训练模式”的控制策略48-504.6 本章小结50-51第5章 康复机器人系统性能测试51-635.1 系统实验平台的搭建51-545.1.1 气动控制方法的对比和选取51-525.1.2 PWM 气动控制回路的分析与设计52-545.2 实验验证54-625.2.1 单关节动作实验的分析54-585.2.2 单