下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人手持控制器的研究.pdf

1、在當(dāng)今社會(huì)中,下肢運(yùn)動(dòng)障礙已經(jīng)成為一類(lèi)常見(jiàn)的疾病,極大的困擾了人們的生活。對(duì)于此類(lèi)疾病的治療方法有很多種,但無(wú)論采取哪種治療手段,都離不開(kāi)正確的、科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練。傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練手段往往比較單一,難以實(shí)現(xiàn)重復(fù)性、針對(duì)性、高強(qiáng)度的訓(xùn)練要求,康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的出現(xiàn),很好的解決了上述難題。 康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是一個(gè)綜合性的研究課題,它涵蓋了自動(dòng)控制、機(jī)械設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)等多方面學(xué)科?？祻?fù)訓(xùn)練機(jī)器人技術(shù)對(duì)于改善患者康復(fù)質(zhì)量、提高患者康復(fù)速度、減輕社會(huì)負(fù)擔(dān)

2、有著重大的意義和研究?jī)r(jià)值。 康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)一般由兩部分構(gòu)成：機(jī)器人主體和控制系統(tǒng)。機(jī)器人主體由能夠模仿人體下肢運(yùn)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成,在一些特殊的位置配有傳感器和安全保護(hù)裝置。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)。傳統(tǒng)的康復(fù)機(jī)器人控制是由PC機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這就降低了康復(fù)機(jī)器人使用的靈活性,給使用者帶來(lái)很大的不便。本課題設(shè)計(jì)了一款基于ARM嵌入式系統(tǒng)的下肢康復(fù)機(jī)器人手持控制器,是一款功能強(qiáng)大的機(jī)器人輔助設(shè)備。一方面可以顯示機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),另一方面可

3、以實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的調(diào)整。本設(shè)計(jì)以手持設(shè)備的形式取代了PC機(jī),使康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的使用更加簡(jiǎn)單、方便。 本設(shè)計(jì)中手持控制器選用了意法半導(dǎo)體公司(ST)的STM32系列低功耗增強(qiáng)型處理器芯片STM32103VC,該芯片的特點(diǎn)是速度快、I/O口豐富,并且具有豐富的固件函數(shù)庫(kù)。在顯示和操作模塊方面則選擇了液晶觸摸屏,簡(jiǎn)化了人機(jī)界面?？刂破鲀?nèi)置了SD卡存儲(chǔ)模塊,能夠以文件的形式存儲(chǔ)患者的使用信息。 軟件方面采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行功能模