多功能助行機器人控制系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究.pdf

1、多功能助行機器人是基于下肢運動障礙患者的輔助行走和康復(fù)訓(xùn)練而提出的,具有良好應(yīng)用前景和社會價值。本文的主要研究目標是完成多功能助行機器人的控制系統(tǒng)設(shè)計,包括機器人控制器的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計,對其四種工作模式進行控制方法分析,并完成了基于半物理仿真平臺的控制系統(tǒng)實驗,與樣機實驗。
　　 本文介紹了下肢康復(fù)機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,提出多功能助行機器人的總體設(shè)計方案。通過分析多功能助行機器人的機械本體結(jié)構(gòu),明確了機器人控制系統(tǒng)設(shè)計目標,

2、提出多功能助行機器人控制系統(tǒng)總體方案。控制器采取ATmega128+FPGA的控制核心,通過實時采集控制指令與各傳感器的反饋信號,實現(xiàn)對機器人各個驅(qū)動電機的高速并行驅(qū)動,有效完成機器人在各個模式下的運動控制。通過對各個工作模式下的康復(fù)工作原理進行分析,完成機器人控制器的軟件設(shè)計,包括輪椅模式下的位置-速度控制方案、起坐模式下的開環(huán)控制方案、康復(fù)模式下的位置-電流控制方案以及助力行走模式下的位置-速度與位置-電流協(xié)調(diào)控制方案。并通過在控制