手臂康复训练机器人论文_任亚楠,甘屹,孙福佳,何伟铭

导读:本文包含了手臂康复训练机器人论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:机器人,手臂,康复训练,运动学,阻抗,骨骼,建模。

手臂康复训练机器人论文文献综述

任亚楠,甘屹,孙福佳,何伟铭[1](2017)在《外骨骼手臂康复训练机器人仿真分析与研究》一文中研究指出设计了一种六自由度外骨骼手臂康复训练机器人,分析了结构与连杆参数,并采用D-H后置坐标系法,建立了各连杆结构和坐标系的运动学模型,得到运动学的正解,从而编程得到机器人末端理论运动曲线,再与ADAMS仿真得到的曲线进行对比,验证了运动学模型的准确性。采用蒙特卡洛法计算出该机器人的工作空间。利用Matlab中的Robotics Toolbox模块功能,建立该机器人的运动学模型,对其进行关节空间的轨迹规划,得到机器人关节较为平滑、连续的角度、角速度和角加速度曲线和运动轨迹曲线。最后,将轨迹规划中得到的关节数据导入到ADAMS中,将运动曲线spline作为驱动,经过仿真得到各个关节所需的力矩变化曲线,为电机选型和控制确定理论基础。(本文来源于《农业装备与车辆工程》期刊2017年11期)

李趁前[2](2008)在《手臂康复训练机器人系统控制研究》一文中研究指出随着机器人技术发展推广,康复医疗机器人研究应用也逐渐成为社会的焦点。西方发达国家的研究人员利用机器人技术在辅助患者上肢运动康复训练方面已经取得了很大的成就,相比之下国内的上肢康复机器人系统的研究应用起步较晚,成果比较少。本文通过对国内外机器人技术在帮助患者实现上肢康复训练应用的总结、研究,运用基于力阻抗控制策略实现了手臂康复训练机器人的柔顺运动控制,同时采用两级控制方案设计了手臂康复训练机器人系统。课题的研究具有实际应用意义。本文针对偏瘫患者的单手臂残疾特点设计了机器人主从控制结构方案,通过实现主手对从手的位置、速度控制,使患者能够自主对患肢进行康复训练。同时通过系统控制方式的总结分析,手臂康复训练机器人系统中采用了两级控制方案。第一级CPU(上位机)采用PC机,利用LabVIEW软件设计机器人系统的人机交互界面,实现对机器人系统控制模式及参数的选择,同时把机器人的末端轨迹在PC机上显示出来。第二级CPU采用了具有高速数据处理能力的DSP芯片TMS320LF2407A微处理器,通过对软、硬件的设计实现了对机器人系统的轨迹规划以及主从控制、示教控制、力量训练、轨迹跟踪四种训练模式的控制。手臂康复训练机器人系统运用基于力阻抗控制策略实现了机器人的柔顺运动控制。利用MATLAB/Simulink仿真工具建立了机器人系统伸缩关节的仿真模型,仿真了机器人系统对给定轨迹和力信号的跟踪能力。利用dSPACE实时仿真平台对手臂康复机器人柔顺特性进行了半物理仿真实验研究,分析了各个阻抗参数对机器人系统性能的影响;同时对以DSP芯片构成的控制系统进行了实验研究,验证了机器人的自动示教功能,实现了手臂康复训练机器人系统的设计。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-03-01)

佟杰[3](2007)在《手臂康复训练机器人控制及实验研究》一文中研究指出将机器人辅助治疗技术引入到偏瘫康复训练中,已经逐渐得到国内外研究人员的重视,并发展成为热门课题之一。其难点主要集中于运动康复训练方法如何通过机器人的控制策略得以实现。而我国在康复工程领域的研究刚刚起步,因此课题的研究更具有实际应用意义。本论文从国内外上肢康复训练机器人的发展现状及应用、机器人机构设计和控制模式等方面,分析了机器人辅助上肢运动功能康复的可行性和方法的实现,具体研究如下:本文依据康复机器人的应用对象和偏瘫康复理论,确定了机器人的设计目标和控制系统方案,并对机器人系统的关键技术进行了研究和论述,包括,安全性设计、力传感器特性研究以及传动机构对控制精度的影响问题,同时利用MATLAB软件解算操作臂的运动域。在此基础上,确定了康复机器人的控制算法和策略,机器人主要能完成轨迹跟踪控制、力示教再现控制、采用力外环的阻抗控制和抗阻运动控制,分别设计了这四种训练模式的具体实施策略,并建立了控制模型。基于理论研究,利用dSPACE实时仿真平台进行了康复机器人的半实物仿真设计。将康复机器人系统引入控制回路,将实现各模式的控制模型、力信号处理模型、位置初始化模型等转化为Simulink与RTI联系的仿真模型,并令其成为相对独立的模块,确定各模块间的相互关系,同时对驱动电机伺服系统进行了模型辨识。此后,对正常人进行了机器人辅助训练的实验。分别对各种训练模式进行实验研究,实时调整控制参数,监测机器人系统的状态并反馈机器人的信息,对实验结果进行分析和评价。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-01-01)

伊永峰[4](2004)在《手臂康复训练机器人的结构设计及控制系统研究》一文中研究指出康复机器人属于医疗机器人范畴,是机器人技术在医疗领域的新应用,在欧美等国家已经得到了科研工作者和医疗机构的普遍重视,近年来也取得了一些有价值的成果,在我国,康复医学工程虽然得到了普遍的重视,而康复机器人研究仍处于起步阶段,一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化的康复机器人的需求。所以康复训练机器人广阔的市场前景将推动这一新型的技术在以后得到更多的重视与推广。 本文首先介绍了康复机器人的国内外发展现状和应用情况,提出了手臂康复训练机器人极坐标式的结构方案、电机驱动方案和上/下位机两级控制方案。进行了机械结构设计,建立了机器人的机构模型,同时还对驱动电机进行选择。 进行了机构的运动学分析,两个关节伺服系统的建模与仿真。 进行了康复机器人的伺服电机驱动与控制电路、串行通讯电路、传感器数据采集等硬件电路的设计,开发了基于AVR单片机汇编语言的下位机控制软件。 进行了康复机器人的性能试验。试验结果表明,研制的手臂康复训练机器人具有负重能力强、移动平稳、速度可调,通讯准确等特点,性能指标达到了设计要求。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2004-12-01)

谭爱华[5](2003)在《手臂康复训练机器人控制系统研究》一文中研究指出康复训练机器人技术是近年来迅速发展起来的一门新兴技术,是机器人技术在医学领域的新应用。本论文结合理论与实践,对手臂康复训练机器人的机构进行设计、研制样机,并对其控制系统进行研究。 机器人采用了直流力矩电机作为驱动装置,电机采用比较成熟的双向式PWM功率放大驱动方式。本文对机器人机械结构进行了分析设计;对电机模型、控制算法进行了分析,设计了手臂康复训练机器人的控制系统,通过软、硬件实现对手臂康复训练机器人的控制。 手臂康复训练机器人采用两级CPU控制方式,可以进行上位机的主从控制和下位机的自主控制。机器人的上位机是PC机,通过串口与下位机进行通讯。下位机是AVR单片机AT90S8535,硬件电路包括L298电机驱动电路、键盘和LED显示电路等。本文还分析设计了手臂康复训练机器人控制系统软件。 研制了机器人产品样机,并进行了实验,实验结果表明所研制的机器人及控制系统达到了设计要求。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2003-01-01)

手臂康复训练机器人论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着机器人技术发展推广,康复医疗机器人研究应用也逐渐成为社会的焦点。西方发达国家的研究人员利用机器人技术在辅助患者上肢运动康复训练方面已经取得了很大的成就,相比之下国内的上肢康复机器人系统的研究应用起步较晚,成果比较少。本文通过对国内外机器人技术在帮助患者实现上肢康复训练应用的总结、研究,运用基于力阻抗控制策略实现了手臂康复训练机器人的柔顺运动控制,同时采用两级控制方案设计了手臂康复训练机器人系统。课题的研究具有实际应用意义。本文针对偏瘫患者的单手臂残疾特点设计了机器人主从控制结构方案,通过实现主手对从手的位置、速度控制,使患者能够自主对患肢进行康复训练。同时通过系统控制方式的总结分析,手臂康复训练机器人系统中采用了两级控制方案。第一级CPU(上位机)采用PC机,利用LabVIEW软件设计机器人系统的人机交互界面,实现对机器人系统控制模式及参数的选择,同时把机器人的末端轨迹在PC机上显示出来。第二级CPU采用了具有高速数据处理能力的DSP芯片TMS320LF2407A微处理器,通过对软、硬件的设计实现了对机器人系统的轨迹规划以及主从控制、示教控制、力量训练、轨迹跟踪四种训练模式的控制。手臂康复训练机器人系统运用基于力阻抗控制策略实现了机器人的柔顺运动控制。利用MATLAB/Simulink仿真工具建立了机器人系统伸缩关节的仿真模型,仿真了机器人系统对给定轨迹和力信号的跟踪能力。利用dSPACE实时仿真平台对手臂康复机器人柔顺特性进行了半物理仿真实验研究,分析了各个阻抗参数对机器人系统性能的影响;同时对以DSP芯片构成的控制系统进行了实验研究,验证了机器人的自动示教功能,实现了手臂康复训练机器人系统的设计。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

手臂康复训练机器人论文参考文献

[1].任亚楠,甘屹,孙福佳,何伟铭.外骨骼手臂康复训练机器人仿真分析与研究[J].农业装备与车辆工程.2017

[2].李趁前.手臂康复训练机器人系统控制研究[D].哈尔滨工程大学.2008

[3].佟杰.手臂康复训练机器人控制及实验研究[D].哈尔滨工程大学.2007

[4].伊永峰.手臂康复训练机器人的结构设计及控制系统研究[D].哈尔滨工程大学.2004

[5].谭爱华.手臂康复训练机器人控制系统研究[D].哈尔滨工程大学.2003

论文知识图

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