多功能助行機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、多功能助行機(jī)器人是基于下肢運(yùn)動(dòng)障礙患者的輔助行走和康復(fù)訓(xùn)練而提出的,具有良好應(yīng)用前景和社會(huì)價(jià)值。本文的主要研究目標(biāo)是完成多功能助行機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括機(jī)器人控制器的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),對(duì)其四種工作模式進(jìn)行控制方法分析,并完成了基于半物理仿真平臺(tái)的控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),與樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。
　　 本文介紹了下肢康復(fù)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,提出多功能助行機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案。通過(guò)分析多功能助行機(jī)器人的機(jī)械本體結(jié)構(gòu),明確了機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),

2、提出多功能助行機(jī)器人控制系統(tǒng)總體方案?？刂破鞑扇Tmega128+FPGA的控制核心,通過(guò)實(shí)時(shí)采集控制指令與各傳感器的反饋信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高速并行驅(qū)動(dòng),有效完成機(jī)器人在各個(gè)模式下的運(yùn)動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)各個(gè)工作模式下的康復(fù)工作原理進(jìn)行分析,完成機(jī)器人控制器的軟件設(shè)計(jì),包括輪椅模式下的位置-速度控制方案、起坐模式下的開(kāi)環(huán)控制方案、康復(fù)模式下的位置-電流控制方案以及助力行走模式下的位置-速度與位置-電流協(xié)調(diào)控制方案。并通過(guò)在控制