輔助起立康復機器人控制系統的仿真與實驗研究.pdf

1、這些年，我國經濟的迅猛發(fā)展使人們對生活品質的追求越來越高，殘疾人作為一個需要關愛的群體，也受到了極大的關注，各種醫(yī)療設備也隨之迅速發(fā)展。對于下肢殘疾病人和老年人來說，要想獨立完成起立動作是有困難的，甚至是無法完成的，因此，輔助起立康復機器人等康復設備便應運而生。本研究依照下肢殘疾病人和老年人的起立需要，設計了包括機器人機械本體、控制系統、數據采集系統和功能性電刺激部件組成的輔助起立康復機器人系統，并對其控制系統進行了仿真和實驗研究。

2、r>　　首先對健康人的起立過程進行了運動學分析，對人體進行了簡化和建模，對輔助起立康復機器人和在其幫助下的人體起立過程進行了動力學分析。這些結果為下肢殘疾病人和老年人的起立過程分析提供了參考依據。
　　構建了輔助起立康復機器人控制系統，結合人體生理特征，提出了控制系統輸入數據的選擇原則；在數據采集部分，對起立過程中手臂支承力、足底支承力及髖關節(jié)處的支承力等信號進行了分析，并設計了低通濾波器對信號進行降噪處理；進行了功能性電刺激輔助

3、起立功能康復技術的研究，分析了功能性電刺激作用原理，建立了刺激—肌肉力模型，編寫了刺激器的運行程序。
　　為了獲取輔助起立康復機器人中伺服電機和驅動器的參數，對整個系統進行了系統辨識，包括辨識類型的選擇、辨識實驗的設計、輸入信號的選擇、模型的辨識算法、模型的檢驗等方面；在建立了系統模型之后，對其進行了RST控制器的設計，并對極點進行了配置，完成了整個系統的控制器的設計。
　　選取實驗者進行輔助起立康復機器人的實驗，對實驗者的