【摘 要】
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由于中枢神经受损等疾病引起的下肢运动功能障碍患者数量不断增加,这给社会带来沉重的负担。研究表明,这类人群除去早期的药物治疗,还需进行科学规律的下肢康复训练。但是传统训练方法效率低下、无法保证康复效果,而采用机器人辅助的下肢康复训练精度较高,能极大地提升康复效果和训练效率。本文围绕下肢运动功能障碍患者康复训练的基本要求,设计开发了一款坐式下肢康复机器人控制系统,通过分析患者的恢复情况以及在治疗中的参
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由于中枢神经受损等疾病引起的下肢运动功能障碍患者数量不断增加,这给社会带来沉重的负担。研究表明,这类人群除去早期的药物治疗,还需进行科学规律的下肢康复训练。但是传统训练方法效率低下、无法保证康复效果,而采用机器人辅助的下肢康复训练精度较高,能极大地提升康复效果和训练效率。本文围绕下肢运动功能障碍患者康复训练的基本要求,设计开发了一款坐式下肢康复机器人控制系统,通过分析患者的恢复情况以及在治疗中的参与度的不同,康复周期划分为初期、中期和后期三个阶段,并针对处于不同阶段患者的表现特征与治疗,确定了三种不同的康复控制策略。本文根据系统控制方案的需要,对硬件系统进行设计和选型,采用STM32F103ZET6单片机作为控制系统处理芯片,并对其外围模块电路进行设计;采用交流伺服电机作为整个系统的动力源,通过控制电机的运转方式实现不同的康复控制策略;并以触摸屏作为人机交互界面,实时反应患者康复训练状态,充分调动患者训练积极性。同时,合理设计了控制系统软件,包括系统驱动、系统任务和触摸屏的程序设计与实现,完成不同康复训练模式下的电机控制、数据通信和人机交互等任务。在理论研究的基础上,初步搭建实验环境,并进行系统软硬件的性能测试实验。经验证分析,该坐式下肢康复机器人系统能够很好的完成各项控制任务,运行稳定,响应迅速,达到了预期目标。
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