卧式下肢康复机器人控制系统研究

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1、哈尔滨T程大学硕+学位论文摘要国外康复机器人的研究比较发达，而国内康复机器人的研究如今还在起步阶段。卧式下肢康复机器人控制系统的研究，对于国内康复机器人的发展有着积极的意义。本文分析了国内外康复机器人的发展现状及其应用前景、对卧式下肢康复机器人机构进行了研究及改进、对控制系统进行深入的研究和设计。论文主要内容如下：机构的改进设计。根据人体工程学原理，对卧式下肢康复机器人的结构进行了改进，使其能够更好的为患者进行康复训练。电机和编码器的选择及硬件电路的设计能够提供足够的驱动力和精度，使其达到精确有力的对患者进行康复。研制卧式下肢康复机器人控制系统。控制系统的好坏是康复机器人

2、能否区别与普通的康复训练器的关键。卧式下肢康复机器人是基于dSPACE开发的。首先用dSPACE来进行系统辨识，MatlabSISO进行控制器设计，控制器调试完毕后，用MatLab／Simulink来建立控制模型，利用dSPACE的实时仿真特性和ControlDesk的强大功能来实时调节控制参数，从而达到控制要求。调试完毕后进行仿真实验来验证设计的可靠性和准确性，最后利用dSPACE的RTW中产生的标准C代码，稍做修改，把程序移植到单片机中和上位机控制系统中。上位机控制界面设计是根据患者的需要设计的。应用Microsoft公司的VisualC++6．0来进行上位机的设计和

3、控制通信界面的设计。可以实现速度的调节、位置的调节以及多模式的选择，使患者选择自己适合的康复模式，从而达到康复目标。从实验的数据和仿真效果以及真人试验来看，卧式下肢康复机器人的控制系统设计达到了设计要求。关键词：卧式下肢康复机器人；dSPACE；MatLab／Simulink；实时仿真哈尔滨t程大学硕士学位论文AbstractRehabilitativerobotresearchhasbeendevelopedrapidlyinrecentyears,foreignemIntryismotedevelopedthanChilminthisarea．ResearchOnCo

4、ntrolSystemoftheHorizontalLowerLhnbsRehabilitativeRobothasthesignificantmeaningtotherehabilitativerobotdevelopmentofthenation．Inthispaper,analyseddevelopmentandapplicationoftherehabilitativerobotinthefuture，improvedmechanicalstructureoftherobot，researchedandinventedthecontrolsystemoftheHo

5、rizontalLowerLimbsRehabilitativeRobot．Mechanicalstructureoftherobotwasimprovedaccordingtotheecgonomiestheory．ItCanofferbctterrehabilitativeeffectforthesufferer．ThechoiceofencodersandelectromotorsiSveryimportant。n圮precisionofencederanddrivingforceneedtOachievethedemandofthesuffererinrehabi

6、litationproo．七ss．耵1edesignforControISystemoftheHorizontalLowerLimbsRehabilitativeRobotiStheco尬ofthepaper．n圮controlsystemWasbased011thedSPACEplatform．n屺controlmodelWasestablishedbyMatLab／Simulink；WhenthecontrolmodelWasestablished．usingthedSPACEreal-timeplatformandControlDesksoftwareadjustt

7、hePIparameters．GeneratedthestandardCcodeformdSPACE’sRTWfunctionandtransformedthecodetoAvRmegal6andPCcontrollingsystem．DesignedrehabilitativerobotcontrolinterfacefortheS施erer．ApplyingMicrosoRVisualC++6．0designedthecommunicationsandcontrolinterface．Achievedspecdadjust