上肢康复机器人主从控制系统研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 康复机器人研究背景 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外康复机器人研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.1 国外康复机器人研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3.2 国内康复机器人研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4 康复机器人系统控制技术综述 | 第13-15页 |
| 1.4.1 位置控制 | 第13-14页 |
| 1.4.2 力控制 | 第14页 |
| 1.4.3 混合力控制 | 第14-15页 |
| 1.5 课题的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第二章 上肢康复机器人研究基础及机构的改进 | 第16-24页 |
| 2.1 上肢康复机器人介绍 | 第16-18页 |
| 2.1.1 人体上肢康复动作介绍 | 第16-17页 |
| 2.1.2 上肢康复机器人机构介绍 | 第17-18页 |
| 2.2 上肢康复机器人研究基础 | 第18-19页 |
| 2.2.1 上肢康复机器人机构部分 | 第18页 |
| 2.2.2 上肢康复机器人控制部分 | 第18-19页 |
| 2.2.2.1 上肢康复机器人控制策略的提出 | 第18页 |
| 2.2.2.2 主从控制系统的确立 | 第18-19页 |
| 2.3 对康复机器人机构的改进 | 第19-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-24页 |
| 第三章 主从控制系统的研究 | 第24-48页 |
| 3.1 主从控制系统的特点 | 第24-25页 |
| 3.1.1 上位机与下位机 | 第24-25页 |
| 3.1.2 下位机主控制器与从控制器介绍及选型 | 第25页 |
| 3.2 上肢康复机器人主从控制系统功能划分 | 第25-27页 |
| 3.2.1 上位机功能 | 第26页 |
| 3.2.2 下位机功能 | 第26-27页 |
| 3.2.2.1 主单片机功能 | 第27页 |
| 3.2.2.2 从单片机功能 | 第27页 |
| 3.2.2.3 主、从单片机之间的通讯内容 | 第27页 |
| 3.2.3 上下位机通讯内容 | 第27页 |
| 3.3 主、从单片机的通讯研究 | 第27-32页 |
| 3.3.1 并行通讯与串行通讯 | 第28页 |
| 3.3.2 串口多机通讯原理 | 第28-29页 |
| 3.3.3 从单片机多地址通讯方法研究 | 第29-31页 |
| 3.3.4 并行与串行互补通讯方法的研究 | 第31-32页 |
| 3.4 控制系统硬件电路设计及实现 | 第32-40页 |
| 3.4.1 系统硬件总体设计概述 | 第32页 |
| 3.4.2 硬件电路设计 | 第32-36页 |
| 3.4.3 编码器、步进电机和驱动器的选用 | 第36-39页 |
| 3.4.3.1 编码器的选用 | 第36-37页 |
| 3.4.3.2 步进电机及控制器的选用 | 第37-39页 |
| 3.4.4 控制柜安装介绍 | 第39-40页 |
| 3.5 被动控制策略的实现 | 第40-46页 |
| 3.5.1 被动控制策略实现方法 | 第40页 |
| 3.5.2 被动策略软件功能实现 | 第40-46页 |
| 3.5.2.1 主单片机软件流程介绍 | 第40-44页 |
| 3.5.2.2 从单片机软件流程介绍 | 第44-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-48页 |
| 第四章 阻抗控制策略的研究 | 第48-58页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 基于力的阻抗控制策略 | 第48-51页 |
| 4.2.1 阻抗控制 | 第48-49页 |
| 4.2.2 基于力的阻抗控制模型 | 第49-50页 |
| 4.2.3 力的 PID 控制 | 第50页 |
| 4.2.4 测量力的数字滤波 | 第50-51页 |
| 4.3 力反馈系统的设计与实现 | 第51-56页 |
| 4.3.1 力传感器在力反馈系统中的应用 | 第51-52页 |
| 4.3.2 力传感器的选择 | 第52-53页 |
| 4.3.3 力传感器放大电路 | 第53-55页 |
| 4.3.4 力传感器 AD 转换 | 第55-56页 |
| 4.4 单关节阻抗控制策略的实现 | 第56-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 上肢康复机器人主从控制实验 | 第58-66页 |
| 5.1 实验平台 | 第58-60页 |
| 5.2 被动控制实验 | 第60-63页 |
| 5.2.1 肩关节前屈运动实验 | 第60-62页 |
| 5.2.2 进食复合动作实验 | 第62-63页 |
| 5.3 阻抗控制实验 | 第63-64页 |
| 5.4 本章小结 | 第64-66页 |
| 第六章 结论 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 致谢 | 第72页 |
