下肢康復(fù)機(jī)器人控制器硬件平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、下肢康復(fù)機(jī)器人是目前機(jī)器人研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，對(duì)康復(fù)機(jī)器人控制器的研究設(shè)計(jì)在康復(fù)機(jī)器人的研究中更是有著舉足輕重的地位。目前隨著機(jī)器人智能感知和智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在下肢康復(fù)機(jī)器人控制領(lǐng)域應(yīng)用高性能的微處理器作控制器的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，是下肢康復(fù)機(jī)器人走向智能化發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志。同時(shí)考慮到下肢康復(fù)機(jī)器人的穿戴性，設(shè)計(jì)時(shí)有必要進(jìn)行低功耗和抗人體環(huán)境振動(dòng)的非功能性設(shè)計(jì)優(yōu)化。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM9微處理器的下肢康復(fù)機(jī)器人低功耗控制器。

2、方案采用S3C2410高性能處理器作為控制器的核心，分析低功耗的硬件設(shè)計(jì)方法，指導(dǎo)設(shè)計(jì)控制器硬件平臺(tái)的各功能模塊電路，其中主要包括CPU核心電路、電源模塊、存儲(chǔ)模塊、通信及數(shù)據(jù)采集模塊和人機(jī)交互模塊，然后再根據(jù)高速PCB布局布線原則對(duì)控制器硬件平臺(tái)PCB進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。對(duì)控制器主板的機(jī)箱進(jìn)行殼體散熱設(shè)計(jì)，并在需求分析中的人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)環(huán)境特征基礎(chǔ)上對(duì)控制器主板結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，在I-DEAS軟件中建立主板PCB的有限元近似模型，通過(guò)仿

3、真實(shí)驗(yàn)對(duì)控制器主板進(jìn)行抗振動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后在硬件平臺(tái)上進(jìn)行Windows Embedded CE6.0 BSP開(kāi)發(fā)，主要涉及Boot Loader（Eboot）、OEM Adaptation Layer、硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)的配置等的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
　　將基于ARM9的S3C2410低功耗高性能微處理器作為控制器的核心、嵌入式Windows Embedded CE6.0作為軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，把低功耗和抗振動(dòng)設(shè)計(jì)思想應(yīng)用到了康復(fù)機(jī)器人