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基于导纳模型的体重支持系统恒力控制研究
1
作者 韦斌杰 赵鹏 +5 位作者 张鹏飞 武学基 宋壮群 陆海宇 宋孟天 高学山 《广西科学院学报》 2024年第4期469-477,共9页
为改善患者康复训练效果,确保下肢康复机器人提供持续且稳定的支持力,本研究通过分析下肢康复机器人的机械结构和恒力控制方式,设计出一种基于导纳模型的双闭环变参数导纳控制的控制算法。针对患者身体素质及康复阶段不同,利用拉力传感... 为改善患者康复训练效果,确保下肢康复机器人提供持续且稳定的支持力,本研究通过分析下肢康复机器人的机械结构和恒力控制方式,设计出一种基于导纳模型的双闭环变参数导纳控制的控制算法。针对患者身体素质及康复阶段不同,利用拉力传感器对体重支持(BWS)系统所提供的康复支持力进行实时监测并实时反馈调节。通过与固定导纳参数控制、传统比例-积分-微分(PID)控制等算法对比得知,所设计的双闭环变参数导纳控制算法在各康复阶段都起到了良好作用,康复支持力波动控制在10 N左右。相较于无算法控制的情况,康复支持力平均误差减小约90%。同时,所设计的双闭环变参数导纳控制算法提高了康复训练的安全性,有效减少下肢康复机器人在患者跌倒等突发情况下对患者的伤害,进一步优化了患者康复训练的需求。因此,该控制算法适用于不同康复阶段,实现下肢康复机器人在患者康复阶段的全过程辅助参与,进一步扩大下肢康复机器人的适用范围。 展开更多
关键词 下肢康复机器人 体重支持系统 导纳模型 双闭环 恒力控制
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轮椅式下肢训练系统测试平台控制系统设计
2
作者 杜妍辰 林俊文 周琦 《软件导刊》 2022年第5期135-140,共6页
为解决目前轮椅式下肢训练设备未有针对下肢训练功能的测试设备这一缺失,设计了一种轮椅式下肢训练设备测试平台的控制系统。系统以STM32F429IGT单片机作为主控芯片,配合电源模块、通讯模块、传感器信号变送模块、抱闸模块和步进电机驱... 为解决目前轮椅式下肢训练设备未有针对下肢训练功能的测试设备这一缺失,设计了一种轮椅式下肢训练设备测试平台的控制系统。系统以STM32F429IGT单片机作为主控芯片,配合电源模块、通讯模块、传感器信号变送模块、抱闸模块和步进电机驱动模块,构成测试平台的硬件系统,可实现传感器所采集数据的处理和传输、关节制动力加载以及电机驱动的倾斜运动控制。在步进电机控制方面,在PWM波基础上使用SPWM波进行驱动控制,可使机构运动更为平稳。运动仿真实验表明,质心投影点位移变化平稳,控制系统可行。 展开更多
关键词 下肢训练测试平台 STM32 SPWM 控制系统
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基于STM32下肢康复轮椅测试平台控制系统研究 被引量：1
3
作者 喻雪琴 喻洪流 王多琎 《软件》 2023年第1期48-51,共4页
随着老龄化程度加深以及摔倒骨折和脑卒中等原因导致的下肢功能障碍者越来越多,对下肢康复轮椅的研究也越来越广泛,但目前对下肢康复轮椅测试平台的研究仍较少。本文设计了一种下肢康复轮椅测试平台控制系统,以STM32F103系列单片机为控... 随着老龄化程度加深以及摔倒骨折和脑卒中等原因导致的下肢功能障碍者越来越多,对下肢康复轮椅的研究也越来越广泛,但目前对下肢康复轮椅测试平台的研究仍较少。本文设计了一种下肢康复轮椅测试平台控制系统,以STM32F103系列单片机为控制核心,采用模块化设计思想,对通讯模块、电机驱动模块、传感器信号采集模块等进行软硬件设计,采用传感器技术实时控制假人模拟患者基于多姿态轮椅进行康复训练过程中的角度和压力,验证了该控制系统的可靠性。 展开更多
关键词 下肢康复轮椅 测试平台 控制系统 模块化设计
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双下肢控制平台的设计与研究
4
作者 刘洪腾 《天津理工大学学报》 2013年第2期27-30,共4页
为了测试假肢的性能,本文设计了下肢运动平台,平台的主要构成部分是四个直流电机,4个伺服驱动器,一个控制板卡和一台电脑.根据仿生学将他们连接起来,并以固高控制卡为控制核心,以髋关节和膝关节的角度信号作为下肢平台的运动控制信号,... 为了测试假肢的性能,本文设计了下肢运动平台,平台的主要构成部分是四个直流电机,4个伺服驱动器,一个控制板卡和一台电脑.根据仿生学将他们连接起来,并以固高控制卡为控制核心,以髋关节和膝关节的角度信号作为下肢平台的运动控制信号,在VC环境下编程控制电机,通过四轴同步刷新的方法控制平台运动,使平台在运动过程中比之前更加协调. 展开更多
关键词 直流电机 四轴同步刷新 膝关节 髋关节 双下肢控制平台
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基于Unity3D的老年人下肢康复行走训练系统 被引量：2
5
作者 刘莹 《自动化与仪器仪表》 2021年第8期168-171,共4页
康复医学基础研究理论表明,连续、重复的康复行走训练能够促进老年人神经系统的重塑,有助于运动功能的快速恢复。为实现上述目标,设计基于Unity3D的老年人下肢康复行走训练系统。联合腿部运动辅助机构、足底支撑机构,对训练运动控制平... 康复医学基础研究理论表明,连续、重复的康复行走训练能够促进老年人神经系统的重塑,有助于运动功能的快速恢复。为实现上述目标,设计基于Unity3D的老年人下肢康复行走训练系统。联合腿部运动辅助机构、足底支撑机构,对训练运动控制平台进行初步完善,实现老年人下肢康复行走训练系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,设置Unity3D引擎框架,借助引擎编辑器元件,分析行走步态运动学的基本特征,实现系统的软件执行环境搭建,结合相关硬件设备结构,完成基于Unity3D的老年人下肢康复行走训练系统设计。仿真实验结果表明,Unity3D系统对于实验者髋关节测量角度与标准角度之间的最大误差始终不超过5.5°,膝关节最大误差则不超过6.8°,可帮助老年人进行有效的下肢康复行走训练。 展开更多
关键词 UNITY3D 下肢康复 行走训练 辅助机构 足底支撑 控制平台 引擎编辑器 步态运动学
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