氣動(dòng)復(fù)合式機(jī)械手的控制研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是康復(fù)醫(yī)療技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)用機(jī)械手在臨床中的作用越來越受到人們的重視，醫(yī)療機(jī)械手更是成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本課題結(jié)合沈陽市科技局科技攻關(guān)項(xiàng)目“新型手臂康復(fù)治療機(jī)械手的關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)”，在了解了由中風(fēng)造成的偏癱上肢康復(fù)治療的基本理論后，本文以氣動(dòng)復(fù)合式機(jī)械手為研究對(duì)象，對(duì)機(jī)械手用于偏癱患者上肢復(fù)合運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，旨在通過機(jī)械手輔助患者康復(fù)治療，從而找到更為有效的治療方法。為此，本文主要

2、進(jìn)行了如下工作：
　　首先，對(duì)研究對(duì)象氣動(dòng)復(fù)合式機(jī)械手進(jìn)行了機(jī)構(gòu)分析，并對(duì)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行了氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)?；贒-H法則建立了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，運(yùn)用齊次坐標(biāo)變換法進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)研究，得到機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解；運(yùn)用代數(shù)法進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，為機(jī)械手控制實(shí)現(xiàn)提供了理論依據(jù)。
　　其次，采用拉格朗日方程法對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并在ADAMS軟件中對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，利用ADAMS/Post

3、process輸出一些曲線數(shù)據(jù)，為機(jī)械手控制技術(shù)的研究奠定基礎(chǔ)。
　　再次，根據(jù)用戶使用要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，選用單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制器，并完成相關(guān)硬件電路的設(shè)計(jì)及硬件制作與調(diào)試。同時(shí)還設(shè)計(jì)了遙控控制和開關(guān)控制兩種方式。
　　最后，開發(fā)基于上下位機(jī)模式的控制系統(tǒng)軟件，在VB6.0環(huán)境下，利用通信控件MSComm來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)串行通信的方法，這其中包括人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、程序的編制、通訊協(xié)議的確定以及數(shù)據(jù)庫的建立過程。