七自由度上肢外骨骼機械臂的控制策略研究
發(fā)布時間:2021-03-20 12:16
腦卒中(cerebral stroke)又稱為“中風(fēng)”或腦血管意外,是一種由于腦血管突然破裂或因為血管阻塞導(dǎo)致血液不能正常流入大腦而引起腦組織損傷的疾病。調(diào)查研究顯示,全世界范圍內(nèi),腦卒中都是導(dǎo)致殘疾和死亡的一個重要因素,同時伴有患者年輕化的趨勢。針對患者的大腦神經(jīng)對患者肢體運動無法進(jìn)行有效控制的問題,幫助患者進(jìn)行重復(fù)性的肢體運動的刺激來重新建立腦部損傷神經(jīng)與患者肢體之間的聯(lián)系是目前主流的治療方式。七自由度上肢外骨骼機械臂為附著于人體上肢的可穿戴設(shè)備,其運動方式與人類真實手臂運動相符,并越來越多的被應(yīng)用于醫(yī)用復(fù)健器械,因此,對七自由度上肢外骨骼機械臂的控制策略研究在康復(fù)工程中具有廣闊的應(yīng)用前景和科研價值。本文通過分析七自由度上肢外骨骼機械臂的運動特性,針對不同病患程度的患者,研究了隨動助力控制、主動控制兩種控制策略并搭建了七自由度上肢外骨骼機械臂的控制系統(tǒng)實驗平臺,主要工作內(nèi)容如下:首先,采用D-H參數(shù)法對七自由度上肢外骨骼機械臂進(jìn)行正運動學(xué)分析,并利用matlab建立了外骨骼機械臂的運動學(xué)模型,對正運動學(xué)分析進(jìn)行了驗證;另一方面,采用拉格朗日動力學(xué)分析方法對七自由度外骨骼機械臂進(jìn)行動...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?ARMIN上肢康復(fù)外骨骼?
活取們的運圖。??%??圖1-3圖賓根大學(xué)的七自由度康復(fù)機器人IS-MORE??其他典型的上肢外骨骼還有如圖1-4所示的CADEN-7[8]、如圖1-5所示的??REX[9],如圖1-6所示的NESM[1G],如圖1-7所示的ARAMIS[U]等。這些外??機械臂均具備和人體上肢類似的自由度,可以保證患者在進(jìn)行康復(fù)運動中的??性和舒適性。伴隨著外骨骼機械臂結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,其控制策略方面的研究也??進(jìn)一步的研究。??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊自抗擾技術(shù)的機械臂軌跡跟蹤控制[J]. 郭一軍,俞立,徐建明. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]下肢助力外骨骼機器人自適應(yīng)阻抗控制研究[J]. 邱靜,陳啟明,盧軍,程洪,黃瑞. 電子科技大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[3]基于表面肌電的運動意圖識別方法研究及應(yīng)用綜述[J]. 丁其川,熊安斌,趙新剛,韓建達(dá). 自動化學(xué)報. 2016(01)
[4]SCARA機器人的拉格朗日動力學(xué)建模[J]. 崔敏其. 機械設(shè)計與制造. 2013(12)
[5]外骨骼式上肢康復(fù)機器人及其控制方法研究[J]. 王東巖,李慶玲,杜志江,孫立寧. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2007(09)
[6]語音識別的研究與發(fā)展[J]. 何湘智. 計算機與現(xiàn)代化. 2002(03)
博士論文
[1]人體上肢生物力學(xué)建模和典型運動的生物力學(xué)研究[D]. 張琳琳.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]康復(fù)用外骨骼上肢機械臂仿生結(jié)構(gòu)研究[D]. 李海濤.青島大學(xué) 2016
[2]基于傳感器數(shù)據(jù)的手臂動作識別與應(yīng)用研究[D]. 張鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]學(xué)習(xí)人類策略在機械臂的應(yīng)用研究[D]. 胡建兵.中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 2016
[4]外骨骼遙操作主手的設(shè)計研究[D]. 郝雄波.北京郵電大學(xué) 2015
[5]新型力反饋手控器研究[D]. 白楊.北京郵電大學(xué) 2014
本文編號:3090985
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?ARMIN上肢康復(fù)外骨骼?
活取們的運圖。??%??圖1-3圖賓根大學(xué)的七自由度康復(fù)機器人IS-MORE??其他典型的上肢外骨骼還有如圖1-4所示的CADEN-7[8]、如圖1-5所示的??REX[9],如圖1-6所示的NESM[1G],如圖1-7所示的ARAMIS[U]等。這些外??機械臂均具備和人體上肢類似的自由度,可以保證患者在進(jìn)行康復(fù)運動中的??性和舒適性。伴隨著外骨骼機械臂結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,其控制策略方面的研究也??進(jìn)一步的研究。??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊自抗擾技術(shù)的機械臂軌跡跟蹤控制[J]. 郭一軍,俞立,徐建明. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]下肢助力外骨骼機器人自適應(yīng)阻抗控制研究[J]. 邱靜,陳啟明,盧軍,程洪,黃瑞. 電子科技大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[3]基于表面肌電的運動意圖識別方法研究及應(yīng)用綜述[J]. 丁其川,熊安斌,趙新剛,韓建達(dá). 自動化學(xué)報. 2016(01)
[4]SCARA機器人的拉格朗日動力學(xué)建模[J]. 崔敏其. 機械設(shè)計與制造. 2013(12)
[5]外骨骼式上肢康復(fù)機器人及其控制方法研究[J]. 王東巖,李慶玲,杜志江,孫立寧. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2007(09)
[6]語音識別的研究與發(fā)展[J]. 何湘智. 計算機與現(xiàn)代化. 2002(03)
博士論文
[1]人體上肢生物力學(xué)建模和典型運動的生物力學(xué)研究[D]. 張琳琳.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]康復(fù)用外骨骼上肢機械臂仿生結(jié)構(gòu)研究[D]. 李海濤.青島大學(xué) 2016
[2]基于傳感器數(shù)據(jù)的手臂動作識別與應(yīng)用研究[D]. 張鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]學(xué)習(xí)人類策略在機械臂的應(yīng)用研究[D]. 胡建兵.中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 2016
[4]外骨骼遙操作主手的設(shè)計研究[D]. 郝雄波.北京郵電大學(xué) 2015
[5]新型力反饋手控器研究[D]. 白楊.北京郵電大學(xué) 2014
本文編號:3090985
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