下肢康复机器人控制系统关键技术研究

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随着人们生活水平的不断提高,人口老龄化问题逐渐显露出来。其中,因为脑卒中等疾病导致神经损伤而失去行走能力的老人比比皆是,不仅自己的生活质量下降,还给儿女和社会造成了一定的负担。康复机器人的问世,成功地解决了这一难题,它将康复医学理论和当前大热的机器人技术相结合,提高工作效率的同时有效地降低了理疗师的工作强度。本文研制的基于电机驱动的下肢外骨骼康复训练机器人,是针对人工减重康复训练的不足而设计的一种新型训练装置。本文首先综述了国内外康复机器人领域的发展现状,汲取精华,提出了下肢康复机器人总体设计方案,设计了 7自由度活动平板式下肢康复机器人实体。然后参考从国外文献中获取的步态数据曲线,利用Matlab仿真工具进行三次样条插值拟合得到标准步态曲线,并且进一步提出了相应的控制策略。同时,参照机械腿详细参数将步态数据换算成电机需要的“PVT”数据。最后,在VS2013环境下基于MFC编写用户友好界面模板,通过Copley驱动器提供的CML(Copley Motion Library)类库实现基本的通讯、数据采集及控制功能。由于患者个人资料和康复信息数据量极大,本文将初步采用MySQL进行数据库的搭建。通过实验,对之前搭建的系统进行功能测试以验证其合理性和可行性,为后续工作的进一步开展打下基础。
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