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上肢康复机器人控制系统研究
资料介绍
上肢外骨骼康复训练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。所以上肢康复训练机器人广阔的市场前景将推动机器人技术在以后的康复领域得到更多的推广与发展。
本文首先根据上肢外骨骼康复机器人的总体结构方案，选定了具体的驱动方式，提出了基于上位机和下位机的分散控制方案。
提出了被动式轨迹控制、主动力辅助控制和基于力阻抗控制三种控制策略，给出了控制策略的模型、原理和实现方法，满足了康复医学提出的不同康复训练方式对应的控制要求，实现了不同康复模式下的人机交互。
设计了上肢外骨骼康复训练机器人控制系统的硬件电路，包括控制系统的硬件总体设计和外围电路设计、主单片机模块、通信模块等。重点介绍了步进电机控制电路的设计以及硬件电路板的制作过程。
设计上肢外骨骼康复训练机器人控制系统软件，包括上位机软件和下位机软件。上位机软件主要是向下位机发送步进电机的运动参数，并实时监控和显示下位机反馈的信息。下位机采用了结构化和模块化相结合的设计方法，将整个控制程序分为主程序，数据收发，脉冲分配以及加减速模块等若干功能模块，合理地设计下位机软件的总体结构。
利用模拟串行口，实现了上位机和下位机之间的通信过程，试验结果表明，研制的机器人控制系统具有一定的稳定性，快速响应性和准确性。
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资料：bitboy
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