二自由度康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、DESIGNOFTWODOFREHABILITATION田RAININGROBOTSYSTEMAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYWangQianSupervisedbyAssociateProfessorLIHuijunAndSeniorEngineerWANGBao—fengSchoolofInstru

2、mentScience&EngineeringSoutheastUniversityMay2014摘要摘要中風(fēng)是對老年人的身體健康造成危害的主要病癥之一，大部分的中風(fēng)患者會出現(xiàn)肢體行為障礙癥狀，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)偏癱。臨床實(shí)驗(yàn)表明，及早進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練可以通過逐步刺激促使腦部損傷部位的康復(fù)，實(shí)現(xiàn)對肢體行為的有效控制，降低腦卒中的致殘率。將康復(fù)機(jī)器人技術(shù)運(yùn)用于中風(fēng)患者的康復(fù)訓(xùn)練滿足了市場對康復(fù)訓(xùn)練器械智能化的需求，因此，本課題具有非常重要的研究前景。

3、本文深入分析了國內(nèi)和國外的上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，提出了一種二自由度上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)。具體工作如下：根據(jù)卜肢康復(fù)機(jī)器人的應(yīng)用場合和應(yīng)用對象，制定了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括康復(fù)機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)、驅(qū)動方式的選擇和運(yùn)動控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)。提出了一種基于雙并行連桿機(jī)構(gòu)的康復(fù)機(jī)器人。根據(jù)人體上肢的生理尺寸和運(yùn)動特點(diǎn)分析了人體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動空間，通過坐標(biāo)變換法分析了機(jī)構(gòu)的工作空間，利用MATLAB軟件分別繪制了人體上肢運(yùn)動空間和機(jī)

4、構(gòu)工作空間三維圖，并對兩者進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的合理性。設(shè)計(jì)了二自由度康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)的硬件控制電路，主要包含的電路模塊有：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、電機(jī)控制模塊、USB通信接口模塊以及電源模塊。硬件電路的主控芯片選用C8051F340單片機(jī)，利用keilC51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)了下位機(jī)軟件。利用Visualc設(shè)計(jì)了康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，其中包括機(jī)器人末端運(yùn)動信息的顯示模塊、訓(xùn)練模式及參數(shù)選擇模塊、康復(fù)游戲模塊和數(shù)據(jù)庫