上肢康復(fù)機(jī)器人主從控制系統(tǒng)研究.pdf

1、康復(fù)機(jī)器人在我國(guó)還處在研究階段，并沒(méi)有大量投入使用，由于康復(fù)機(jī)器人構(gòu)造普遍較為復(fù)雜，成本較高，因此目前還難以普及。本論文意在研制一套簡(jiǎn)單可靠，使用方便的上肢康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)。
　　上肢康復(fù)機(jī)器人主從控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。上位機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)送控制命令以及人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)。下位機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)上位機(jī)發(fā)送的命令進(jìn)行識(shí)別、處理和執(zhí)行。通訊方式采用串口通訊，任何支持串口的設(shè)備均可以作為上位機(jī)發(fā)送控制命令，從而提高了設(shè)備在不同場(chǎng)合的適應(yīng)能

2、力。
　　下位機(jī)采用了單片機(jī)作為控制器，針對(duì)康復(fù)訓(xùn)練的特點(diǎn)，采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器。控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)三種控制策略：被動(dòng)控制，主動(dòng)控制和阻抗控制。被動(dòng)控制即上位機(jī)發(fā)送運(yùn)動(dòng)命令，由機(jī)械臂帶動(dòng)患者上肢進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。阻抗運(yùn)動(dòng)是患者帶動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，機(jī)械臂給予患者一定的阻礙力。
　　為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，本論文中控制系統(tǒng)的力傳感器放置在機(jī)械臂與上肢的連接處，用來(lái)直接測(cè)量人體對(duì)機(jī)械臂的作用力，這樣即提高了安全性，又簡(jiǎn)化了各個(gè)關(guān)節(jié)連接。力傳感器收