腦中風(fēng)和脊髓損傷往往會給患者造成肢體運動障礙。這些患者都十分渴望能夠重新獲得運動能力,而緊張的康復(fù)醫(yī)療資源使許多患者得不到及時康復(fù),導(dǎo)致運動功能不能有效恢復(fù),影響患者家庭的生活質(zhì)量�？祻�(fù)機(jī)器人作為科技時代發(fā)展的產(chǎn)物,可以幫助運動障礙患者重新獲得運動能力,在一定程度上緩解了緊張的康復(fù)資源。因此,本實驗室基于腦可塑理論和運動神經(jīng)耦合理論設(shè)計了一款上下肢康復(fù)機(jī)器人,本文將結(jié)合患者的康復(fù)需求分別建立了被動和主動控制系統(tǒng),并招募健康的志愿者對建立的控制系統(tǒng)進(jìn)行了實驗驗證,該設(shè)備有望促進(jìn)我國康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展。首先,本文結(jié)合實驗室現(xiàn)有的上下肢康復(fù)機(jī)器人,對設(shè)備的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單介紹。并且,根據(jù)康復(fù)需求確定了上下肢康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體方案。針對上肢和下肢的主被動康復(fù)運動明確了控制策略,并提出采用誤差分析的方法對建立的控制系統(tǒng)進(jìn)行定量分析評價。其次,在上下肢康復(fù)機(jī)器人的上肢康復(fù)裝置上建立基于極點配置的位置閉環(huán)控制系統(tǒng),完成上肢的被動運動;上肢的柔順控制系統(tǒng)在新搭建的實驗平臺上得以實現(xiàn),分別建立了力閉環(huán)控制系統(tǒng)、基于阻抗控制器的力控制系統(tǒng)以及基于摩擦補(bǔ)償?shù)牧ψ杩箍刂葡到y(tǒng)。招募健康的志愿者對上肢的... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 康復(fù)機(jī)器人康復(fù)原理
        1.3.1 腦可塑理論
        1.3.2 上下肢運動神經(jīng)耦聯(lián)理論
        1.3.3 人體運動關(guān)節(jié)參數(shù)
    1.4 康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.4.1 康復(fù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計研究現(xiàn)狀
        1.4.2 康復(fù)機(jī)器人控制策略研究現(xiàn)狀
    1.5 論文研究主要內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 章節(jié)安排
第二章 上下肢康復(fù)機(jī)器人總體系統(tǒng)的建立
    2.1 上下肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)
        2.1.1 上肢運動裝置
        2.1.2 下肢康復(fù)裝置
    2.2 上下肢康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)
        2.2.1 控制系統(tǒng)總體方案
        2.2.2 傳感器選定
        2.2.3 數(shù)據(jù)采集卡和驅(qū)動器選型
    2.3 控制策略確定
    2.4 控制策略評價指標(biāo)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 上肢被動和主動控制系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 上肢被動控制器設(shè)計
        3.1.1 上肢被動控制系統(tǒng)
        3.1.2 確定控制器參數(shù)
    3.2 上肢柔順控制器設(shè)計
        3.2.1 力控制系統(tǒng)
        3.2.2 基于阻抗控制的力控制系統(tǒng)
        3.2.3 摩擦力補(bǔ)償模型
        3.2.4 基于摩擦補(bǔ)償?shù)牧ψ杩瓜到y(tǒng)
    3.3 實驗與結(jié)果分析
        3.3.1 實驗方法
        3.3.2 被動控制實驗結(jié)果與分析
        3.3.3 主動控制系統(tǒng)參數(shù)辨識
        3.3.4 主動控制實驗結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 下肢被動和主動控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 下肢被動控制器的設(shè)計
        4.1.1 被動控制器設(shè)計
        4.1.2 確定控制器參數(shù)
    4.2 下肢柔順控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.1 導(dǎo)納控制器
        4.2.2 可變導(dǎo)納控制器
        4.2.3 控制系統(tǒng)仿真模型
    4.3 實驗測試與結(jié)果分析
        4.3.1 實驗方法
        4.3.2 下肢被動運動
        4.3.3 下肢主動運動
        4.3.4 單只腳踝可變導(dǎo)納運動
    4.4 本章小結(jié)
第五章 上下肢聯(lián)動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
    5.1 上下肢被動聯(lián)動和運動范圍在線調(diào)整控制系統(tǒng)
        5.1.1 建立上下肢聯(lián)動控制系統(tǒng)
        5.1.2 建立上下肢運動范圍可變控制系統(tǒng)
    5.2 實驗結(jié)果與分析
        5.2.1 實驗方法
        5.2.2 上下肢聯(lián)動實驗結(jié)果與分析
        5.2.3 上下肢可變運動范圍實驗結(jié)果與分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]坐/臥式下肢康復(fù)機(jī)器人研究[D]. 史小華.燕山大學(xué) 2014
[3]步行康復(fù)訓(xùn)練助行腿機(jī)器人系統(tǒng)[D]. 馮治國.上海大學(xué) 2009
[4]下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張曉超.哈爾濱工程大學(xué) 2009

碩士論文
[1]腦卒中癱瘓下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人的研究[D]. 張杰.浙江大學(xué) 2007



本文編號：3193641