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智能化下肢康复训练机器人对脑瘫患儿运动功能的康复效果
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作者 熊华春 李杨 +6 位作者 肖宁 袁素雅 唐国皓 赵会玲 冯欢欢 孟文彬 芦静 《郑州大学学报(医学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期709-712,共4页
目的:探讨智能化下肢康复训练机器人对痉挛型脑瘫患儿运动功能的康复效果。方法:选取44例痉挛型脑瘫患儿,随机分为常规干预组、机器人干预组,每组22例。常规干预组给予基于任务导向的常规康复训练。机器人干预组在常规干预的基础上使用... 目的:探讨智能化下肢康复训练机器人对痉挛型脑瘫患儿运动功能的康复效果。方法:选取44例痉挛型脑瘫患儿,随机分为常规干预组、机器人干预组,每组22例。常规干预组给予基于任务导向的常规康复训练。机器人干预组在常规干预的基础上使用智能化下肢康复训练机器人进行训练。于治疗前、治疗12周和24周,比较两组患儿的十米步行测试(10MWT)步速、88项粗大运动功能评定量表(GMFM-88)的D能区(站立位)和E能区(走、跑、跳)评分。结果:治疗12及24周,两组患儿的10MWT步速、GMFM-88 D及E能区评分均较治疗前提高(P<0.05),且机器人干预组10MWT步速、GMFM-88 D及E能区评分高于常规干预组(P<0.05)。结论:基于任务导向的智能化下肢康复训练机器人训练对痉挛型脑瘫患儿的步行能力具有良好的康复效果。 展开更多
关键词 脑瘫 智能化康复训练机器人 任务导向训练 常规康复训练
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下肢康复训练机器人迭代学习控制探究
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作者 邢艳丽 《上海轻工业》 2024年第1期186-188,共3页
下肢康复训练机器人作为一种辅助康复设备,在提高患者生活质量和康复效果方面具有重要价值。本文针对下肢康复训练机器人的迭代学习控制策略进行研究,旨在提高机器人的步态稳定性和康复效果。文章对下肢康复训练机器人的结构和功能进行... 下肢康复训练机器人作为一种辅助康复设备,在提高患者生活质量和康复效果方面具有重要价值。本文针对下肢康复训练机器人的迭代学习控制策略进行研究,旨在提高机器人的步态稳定性和康复效果。文章对下肢康复训练机器人的结构和功能进行了介绍,分析了康复训练过程中需要解决的关键问题。同时,基于迭代学习控制理论,提出了一种针对下肢康复训练机器人的控制策略,该策略通过不断调整机器人的参数,促使其在训练过程中逐步提高步态稳定性和协助康复的效果。 展开更多
关键词 下肢康复训练机器人 迭代学习控制 步态稳定性 康复效果
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下肢康复训练机器人联合等速肌力训练对老年脑卒中偏瘫患者神经功能、步行能力、Lovett肌力分级及平衡能力的影响 被引量:11
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作者 安丹蔷 季宇宣 +2 位作者 张瀚之 石狄 肖京 《临床和实验医学杂志》 2024年第4期377-381,共5页
目的分析下肢康复训练机器人联合等速肌力训练对老年脑卒中偏瘫患者神经功能、步行能力、Lovett肌力分级及平衡能力的影响。方法回顾性分析2022年1月至12月于中国中医科学院西苑医院康复医学科接受康复治疗至少8周的86例老年脑卒中偏瘫... 目的分析下肢康复训练机器人联合等速肌力训练对老年脑卒中偏瘫患者神经功能、步行能力、Lovett肌力分级及平衡能力的影响。方法回顾性分析2022年1月至12月于中国中医科学院西苑医院康复医学科接受康复治疗至少8周的86例老年脑卒中偏瘫患者的临床资料,依据训练方法不同分为联合组(n=43)和对照组(n=43)。对照组行常规康复训练联合等速肌力训练,联合组在对照组基础上行下肢康复训练机器人训练。观察分析两组训练前及训练8周后神经功能、步行能力、Lovett肌力分级、平衡能力、不良反应。结果训练后,两组NIHSS评分、Rankin评分均较训练前降低,且联合组NIHSS评分、Rankin评分分别为(10.96±1.32)、(2.12±0.24)分,均低于对照组[(15.93±1.79)、(2.65±0.29)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。训练后,两组FAC高分级均较训练前增加,且联合组FAC及Lovett肌力高分级比例均大于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。训练后,两组BBS评分均较训练前升高,且联合组BBS评分(45.19±4.83)分,高于对照组[(38.76±4.18)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。两组均无显著不良反应。结论下肢康复训练机器人联合等速肌力训练可改善老年脑卒中偏瘫患者神经功能,提高其步行能力、Lovett肌力分级及平衡能力,安全性高。 展开更多
关键词 下肢康复训练机器人 等速肌力训练 老年 脑卒中偏瘫 神经功能 步行能力 Lovett肌力分级 平衡能力
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一种新型床旁上肢康复训练机器人的结构设计与运动分析
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作者 殷音 倪伟 +2 位作者 李素姣 吴伟铭 喻洪流 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1668-1673,共6页
目的:设计一款新型床旁上肢康复训练机器人,为脑卒中和意外导致偏瘫的肢体运动功能障碍者提供卧床上肢训练。方法:综合考虑上肢的活动范围及康复策略,结合病床-机构空间位置和床旁运动模式与康复医学人体关节运动学理论,将肩关节部分自... 目的:设计一款新型床旁上肢康复训练机器人,为脑卒中和意外导致偏瘫的肢体运动功能障碍者提供卧床上肢训练。方法:综合考虑上肢的活动范围及康复策略,结合病床-机构空间位置和床旁运动模式与康复医学人体关节运动学理论,将肩关节部分自由度重构,使其在床旁位姿下具有4个主动自由度的同时不易产生侧翻风险。结果:新型床旁上肢康复训练机器人设计验证可行,工作空间合理,被动训练轨迹连续且平稳。结论:本文提出的这种床旁上肢康复训练机器人在开展临床康复工作时,能够改善上肢功能障碍者处于仰卧位下肩关节复合带运动受限的问题,实现康复机器人与卧床照护两者间的融合,精确的轨迹曲线规划有助于机械臂更好地服务临床。 展开更多
关键词 床旁康复 上肢康复训练机器人 肩复合体自由度 轨迹规划
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深层电动肌肉振动仪联合手指康复训练机器人在脑卒中合并手运动功能障碍患者康复治疗中的应用效果 被引量:1
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作者 张晓颖 欧阳胜璋 郄淑燕 《检验医学与临床》 CAS 2024年第23期3551-3556,共6页
目的探讨深层电动肌肉振动仪联合手指康复训练机器人在脑卒中合并手运动功能障碍患者康复治疗中的效果。方法回顾性选取2022年2月至2023年2月于首都医科大学附属北京康复医院就诊的脑卒中合并手功能障碍患者106例作为研究对象,按照康复... 目的探讨深层电动肌肉振动仪联合手指康复训练机器人在脑卒中合并手运动功能障碍患者康复治疗中的效果。方法回顾性选取2022年2月至2023年2月于首都医科大学附属北京康复医院就诊的脑卒中合并手功能障碍患者106例作为研究对象,按照康复训练方式的不同将患者分为对照组(采用手指康复训练机器人进行干预)50例和观察组(采用深层电动肌肉振动仪联合手指康复训练机器人进行干预)56例。干预8周后对比两组临床疗效、手运动功能、手指总活动情况、脑电图[脑电波δ/α值(DAR)、脑对称指数(BSI)]和血清学指标[神经肽(NPY)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)]、神经功能缺损情况[美国国立卫生研究院的卒中量表(NIHSS)评分]和日常生活活动能力[日常生活能力评定量表(ADL)评分]。结果观察组临床总疗效率明显高于对照组(80.36%vs.60.00%),差异有统计学意义(P<0.05)。干预8周后,观察组最大握力[(43.17±5.96)N]和最大捏力[(12.03±3.43)N]、手屈曲伸肌肌电值[(25.11±3.66)μV]、手屈曲屈指浅肌肌电值[(14.56±3.27)μV]及手背伸屈指浅肌肌电值[(9.02±1.77)μV]和手背伸伸指肌肌电值[(20.13±3.25)μV]高于对照组[(38.99±5.56)N、(9.87±3.55)N、(21.99±3.83)μV、(12.69±2.32)μV、(7.89±1.55)μV、(17.85±3.21)μV],差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组手指活动优良率为85.71%,明显高于对照组的66.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。干预8周后,观察组的DAR(2.73±0.75)、BSI(0.25±0.08)及血清NPY[(110.63±5.33)μg/L]和MMP-9[(80.23±4.55)μg/L]水平低于对照组[3.11±0.88、0.33±0.05、(120.55±6.61)μg/L、(83.53±5.39)μg/L],差异均有统计学意义(P<0.05)。干预8周后,观察组NIHSS评分[(8.89±2.28)分]低于对照组[(10.02±2.33)分],ADL评分[(44.25±3.41)分]高于对照组[(40.88±4.66)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。结论深层电动肌肉振动仪联合手指康复训练机器人对脑卒中合并手运动功能障碍患效果明显,能够提高手运动功能,改善神经因子水平,有助于促进神经功能缺损恢复和提高日常生活能力。 展开更多
关键词 脑卒中 手运动功能障碍 深层电动肌肉振动仪 手指康复训练机器人 康复治疗
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基于Unity3D与Kinect的康复训练机器人情景交互系统 被引量:54
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作者 秦超龙 宋爱国 +2 位作者 吴常铖 刘玉庆 姜国华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期530-536,共7页
近年来,康复机器人技术的研究已成为康复医学工程与机器人领域跨学科的研究热点。为提高康复训练机器人的交互能力,将虚拟现实技术、机器人技术相结合,研究基于虚拟场景交互的下肢康复训练机器人系统,使用Kinect传感器采集人体的骨骼信... 近年来,康复机器人技术的研究已成为康复医学工程与机器人领域跨学科的研究热点。为提高康复训练机器人的交互能力,将虚拟现实技术、机器人技术相结合,研究基于虚拟场景交互的下肢康复训练机器人系统,使用Kinect传感器采集人体的骨骼信息,并运用Unity3D游戏引擎和3D Studio Max软件开发了用于情景交互的虚拟场景,设计了患者与虚拟人物步态同步控制算法,实现了康复训练过程中的同步交互。实验结果表明,同步步态控制算法有效,人机交互良好,可帮助并激励中风患者实现主动的康复训练。 展开更多
关键词 情景交互 康复训练机器人 UNITY3D KINECT 同步控制
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基于阻抗控制的步行康复训练机器人的轨迹自适应 被引量:31
7
作者 文忠 钱晋武 +1 位作者 沈林勇 章亚男 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期142-149,共8页
把阻抗控制理论运用到步行康复训练机器人系统中,使用基于位置的阻抗控制模型设计了系统的控制器.提出基于阻抗模型的步态轨迹自适应算法,并分析了系统的误差.在建立的SolidWorks、Matlab、Adams虚拟样机联合仿真平台上进行了主动康复... 把阻抗控制理论运用到步行康复训练机器人系统中,使用基于位置的阻抗控制模型设计了系统的控制器.提出基于阻抗模型的步态轨迹自适应算法,并分析了系统的误差.在建立的SolidWorks、Matlab、Adams虚拟样机联合仿真平台上进行了主动康复训练的仿真实验,并在实物样机上进行了健康训练者的实验.结果表明,该控制器能够实现机器人根据人机交互作用力的变化不断调整步态轨迹,适应患者的步态要求,并可通过调节阻抗参数改变步态自适应程度和训练的柔顺性,满足患者主动参与康复训练的目的. 展开更多
关键词 步行康复训练机器人 阻抗控制 步态轨迹自适应 联合仿真
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一种上肢康复训练机器人及控制方法 被引量:18
8
作者 吴常铖 宋爱国 +2 位作者 李会军 徐宝国 徐晓明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期999-1004,共6页
针对上肢偏瘫患者康复训练的需求设计了一种具有姿态调节功能的康复训练机器人。描述了机器人本体机构的组成,对设计的机构进行运动学分析,得到机器人各连杆变换矩阵和雅克比矩阵。在描述机器人系统架构的基础上设计了带有患肢状态监测... 针对上肢偏瘫患者康复训练的需求设计了一种具有姿态调节功能的康复训练机器人。描述了机器人本体机构的组成,对设计的机构进行运动学分析,得到机器人各连杆变换矩阵和雅克比矩阵。在描述机器人系统架构的基础上设计了带有患肢状态监测的控制器,满足康复训练过程中机器人对轨迹跟踪性能的要求,同时当患肢出现抽搐等异常状态时能够及时解除机器人对患肢的束缚,避免对患肢造成二次损伤。完成系统调试后进行了实验验证,结果表明:设计的康复训练机器人系统具有有效性。 展开更多
关键词 康复训练机器人 运动学 患肢状态监测
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人体下肢康复训练机器人及其造型设计 被引量:6
9
作者 乔宇 张立娟 +2 位作者 吕韫琦 杨涛 高学山 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期698-703,共6页
为帮助中风后的病人、下肢运动功能弱的老年人、事故或灾难造成的人体下肢运动障碍等的人群进行行走能力的恢复,设计了一种针对人体下肢运动功能恢复的康复训练机器人,解决了智能康复辅具的不足问题.该康复训练机器人由机构、控制系统... 为帮助中风后的病人、下肢运动功能弱的老年人、事故或灾难造成的人体下肢运动障碍等的人群进行行走能力的恢复,设计了一种针对人体下肢运动功能恢复的康复训练机器人,解决了智能康复辅具的不足问题.该康复训练机器人由机构、控制系统和安全系统构成,并集成了多种传感器,可实时伴随训练人士,通过人机交互系统实现自动向前、左右转弯和防摔倒等功能.实验表明该系统操作简单,可靠性高.开发了两代下肢康复训练机器人,第一代康复训练机器人已在医院得到了初步应用.对文中讨论的第二代康复训练机器人在造型和局部功能方面进行改进,给出了康复训练机器人的造型设计方案. 展开更多
关键词 偏瘫患者 下肢康复 康复训练机器人 人机交互系统
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脚踏式下肢康复训练机器人结构设计及运动学仿真 被引量:12
10
作者 刘瑞素 邢新闯 +2 位作者 刘亚男 叶协通 王永敏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期2722-2727,共6页
借助于Pro/E软件建立下肢康复训练机器人的三维模型并设计了可以改变步长运动和进行位姿调整的步态运动机构。通过实验,对下肢康复训练机器人的工作步速范围、负载能力以及下肢关节运动角度进行分析,验证脚踏式下肢康复训练机器人设计... 借助于Pro/E软件建立下肢康复训练机器人的三维模型并设计了可以改变步长运动和进行位姿调整的步态运动机构。通过实验,对下肢康复训练机器人的工作步速范围、负载能力以及下肢关节运动角度进行分析,验证脚踏式下肢康复训练机器人设计的合理性。对设计结构进行了运动学仿真,仿真结果表明该机构能够较好地模拟人的实际步态运动,符合下肢康复系统的整体要求。 展开更多
关键词 下肢康复训练机器人 康复训练 机构模型 运动学仿真
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下肢康复训练机器人跑步机速度协调控制 被引量:7
11
作者 李峰 吴智政 +1 位作者 侯伟 秦晓飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1111-1122,共12页
在下肢康复机器人患者主动运动训练的过程中,为防止因肌肉痉挛等造成跑步机加速度过大对患者产生二次伤害,提出一种基于加速度抑制的跑步机速度协调控制方法。采用系统辨识的方法建立跑步机的数学模型。采用基于H2优化设计方法和连续时... 在下肢康复机器人患者主动运动训练的过程中,为防止因肌肉痉挛等造成跑步机加速度过大对患者产生二次伤害,提出一种基于加速度抑制的跑步机速度协调控制方法。采用系统辨识的方法建立跑步机的数学模型。采用基于H2优化设计方法和连续时间系统切换理论设计具有加速度抑制的跑步机速度PI控制器。仿真结果表明,该控制器既能对跑步机的加速度进行抑制,又能使跑步机的速度快速跟踪患者期望的步行速度,实现了患者下肢与跑步机之间速度的协调控制。 展开更多
关键词 下肢康复训练机器人 H2优化 系统切换 加速度抑制 速度协调控制
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人体下肢运动康复训练机器人的设计 被引量:10
12
作者 张立娟 姜世公 +5 位作者 崔登祺 吕蕴琦 刘羽白 高学山 赵军 张通 《兵工自动化》 2015年第5期50-53,共4页
针对当今社会老人以及偏瘫患者的康复训练需求和智能化训练康复设备的不足,分析了偏瘫患者的步态,设计了一种辅助患者行走及康复的下肢康复训练机器人。控制系统以主芯片为核心,集成了多个传感器、CAN总线和伺服电机等,通过人机交互系... 针对当今社会老人以及偏瘫患者的康复训练需求和智能化训练康复设备的不足,分析了偏瘫患者的步态,设计了一种辅助患者行走及康复的下肢康复训练机器人。控制系统以主芯片为核心,集成了多个传感器、CAN总线和伺服电机等,通过人机交互系统能实时地实现自动向前、左右转弯、防超速、防摔倒等功能,通过对移动系统进行运动学分析,获得了运动规律,并进行康复训练机器人样机实验。实验结果表明:该系统操作简单,可靠性高、实用性强,在帮助患者快速康复的同时,也可为康复设备的开发起到指导意义。 展开更多
关键词 偏瘫患者 康复训练机器人 人机交互系统
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步行康复训练机器人协调控制的研究 被引量:8
13
作者 方彬 沈林勇 +1 位作者 李荫湘 章亚男 《机电工程》 CAS 2010年第5期106-110,共5页
为了实现步行康复训练机器人的协调控制,对外骨骼助行腿与跑步机的协调控制以及减重支撑系统与外骨骼助行腿的协调控制,提出了协调控制方法。最后用假人代替真实患者通过实验验证了外骨骼助行腿、跑步机和减重支撑系统之间的协调控制效... 为了实现步行康复训练机器人的协调控制,对外骨骼助行腿与跑步机的协调控制以及减重支撑系统与外骨骼助行腿的协调控制,提出了协调控制方法。最后用假人代替真实患者通过实验验证了外骨骼助行腿、跑步机和减重支撑系统之间的协调控制效果。实验结果表明,步行康复训练机器人能够很好的对假人进行减重步行康复训练,外骨骼助行腿、跑步机和减重支撑系统很好地实现了协调控制,同时为进一步对真实患者进行实验研究奠定了很好的基础。 展开更多
关键词 步行康复训练机器人 协调控制 外骨骼助行腿
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下肢康复训练机器人 被引量:11
14
作者 夏昊昕 张立勋 王岚 《应用科技》 CAS 2004年第2期3-4,7,共3页
下肢康复训练机器人能够使患者模拟正常人的步伐规律作康复训练运动,锻炼下肢的肌肉,恢复神经系统对行走功能的控制能力,达到恢复走路机能的目的.该机器人由步态控制系统、姿态控制系统、重心控制机构等部分组成.介绍了下肢康复训练机... 下肢康复训练机器人能够使患者模拟正常人的步伐规律作康复训练运动,锻炼下肢的肌肉,恢复神经系统对行走功能的控制能力,达到恢复走路机能的目的.该机器人由步态控制系统、姿态控制系统、重心控制机构等部分组成.介绍了下肢康复训练机器人的总体结构、计算机控制原理以及由PWM实现的I/O接口电路. 展开更多
关键词 下肢康复训练机器人 姿态控制系统 计算机控制 I/O接口 医疗康复器械
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上肢康复训练机器人镜像运动实现方法 被引量:3
15
作者 李军强 胥述 +1 位作者 杨冬 李铁军 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期764-768,共5页
针对偏瘫患者上肢康复训练需求,提出一种上肢康复训练机器人镜像运动实现方法。利用Kinect 2.0检测人体健肢运动信息,实时进行数据处理与患肢轨迹规划,驱动患肢运动实现康复训练。为解决Kinect 2.0检测数据不稳定的问题,采用带有趋势因... 针对偏瘫患者上肢康复训练需求,提出一种上肢康复训练机器人镜像运动实现方法。利用Kinect 2.0检测人体健肢运动信息,实时进行数据处理与患肢轨迹规划,驱动患肢运动实现康复训练。为解决Kinect 2.0检测数据不稳定的问题,采用带有趋势因子的限幅滤波方法;基于Bezier曲线的轨迹规划方法,实时生成患肢运动轨迹与控制信息。在所搭建的上肢外骨骼康复机器人系统试验平台上进行镜像康复运动试验。试验结果表明,所提出的上肢康复训练机器人镜像运动实现方法较好的实现了患肢的镜像康复运动,患肢运动轨迹、速度、加速度连续无突变,具有较好的实时性和平稳性。 展开更多
关键词 康复训练机器人 限幅滤波 BEZIER曲线 轨迹规划 镜像运动
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Lokomat康复训练机器人用于促进脑卒中患者下肢运动功能恢复的效果 被引量:1
16
作者 王宏林 于小明 +3 位作者 孟宪伟 周欢霞 蒋黎明 徐海辰 《世界中医药》 CAS 2017年第A01期83-83,86,共2页
目的探究Lokomat康复训练机器人用于促进脑卒中患者下肢运动功能恢复的效果。方法选取我院2015年11月至2016年11月期间接收的脑卒中患者126例作为此次研究的对象,随机分为2组,对照组采用常规康复治疗干预,实验组采用Lokomat康复训练... 目的探究Lokomat康复训练机器人用于促进脑卒中患者下肢运动功能恢复的效果。方法选取我院2015年11月至2016年11月期间接收的脑卒中患者126例作为此次研究的对象,随机分为2组,对照组采用常规康复治疗干预,实验组采用Lokomat康复训练机器人干预,对比2组干预效果。结果实验组治疗后,患者的FMA下肢运动功能评分、BBS平衡功能评分明显高于对照组,而患者的步长、步频、步速参数改善情况也明显优于对照组,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论在脑卒中患者中采用Lokomat康复训练机器人,能够有效改善患者的下肢运动功能,促使患者病情的恢复,值得在临床上推广与应用。 展开更多
关键词 Lokomat康复训练机器人 脑卒中患者 下肢运动功能 恢复 效果
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步行康复训练机器人设计研究 被引量:2
17
作者 张建云 陶卫军 +2 位作者 阮小强 白慧芳 高强 《机床与液压》 北大核心 2016年第9期10-13,共4页
针对中风或者不完全脊柱损伤患者术后康复需求,设计并制作了一种移动式新型步行康复训练机器人。通过四颗按钮开关,控制减重机构实现不同比例的减重;通过HJ6霍尔操纵杆,控制步行康复训练机器人的训练模式,包括前后直线运动和左右转弯运... 针对中风或者不完全脊柱损伤患者术后康复需求,设计并制作了一种移动式新型步行康复训练机器人。通过四颗按钮开关,控制减重机构实现不同比例的减重;通过HJ6霍尔操纵杆,控制步行康复训练机器人的训练模式,包括前后直线运动和左右转弯运动。利用经典力学方法对步行康复训练机器人的关键零部件进行了分析,最终选择了合适的零件。最后,制作了步行康复训练机器人样机,并进行了运动功能实验。实验结果表明:步行康复训练机器人能实现所要求的功能,基本满足患者术后康复训练的需要。 展开更多
关键词 步行康复训练机器人 减重步行训练 力学分析
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考虑人机作用力的康复训练机器人各运动轴最优轨迹跟踪预测控制 被引量:7
18
作者 孙平 孙桐 孙尧 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1075-1080,共6页
针对人机作用力影响康复训练机器人的跟踪性能问题,提出了一种新颖的观测器设计方法,目的是利用系统的位置输出估计人机作用力.同时,为了抑制人机作用力并避免运动中产生较大的跟踪误差而影响康复者安全,设计了非线性控制器,并得到了机... 针对人机作用力影响康复训练机器人的跟踪性能问题,提出了一种新颖的观测器设计方法,目的是利用系统的位置输出估计人机作用力.同时,为了抑制人机作用力并避免运动中产生较大的跟踪误差而影响康复者安全,设计了非线性控制器,并得到了机器人各运动轴系统模型.进一步,结合预测控制同时约束了系统轨迹跟踪误差和速度跟踪误差,并实现了各运动轴的最优轨迹跟踪.通过仿真结果对比分析和实验研究,表明文中提出人机作用力观测和控制器设计方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 康复训练机器人 人机作用力观测 最优跟踪预测控制 跟踪误差约束
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肢体康复训练机器人结构设计及运动学分析 被引量:7
19
作者 刘相权 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期246-249,共4页
为满足肢体残障者康复训练的需要,研制了一种新型的人机融合性好、模块化设计的肢体康复训练机器人,本体结构主要由上肢康复机构、下肢康复机构、支撑架组件三部分组成;基于下肢运动机理,结合机构运动,建立人机学模型,即平面闭环铰链四... 为满足肢体残障者康复训练的需要,研制了一种新型的人机融合性好、模块化设计的肢体康复训练机器人,本体结构主要由上肢康复机构、下肢康复机构、支撑架组件三部分组成;基于下肢运动机理,结合机构运动,建立人机学模型,即平面闭环铰链四连杆刚体模型;在此基础上,对其进行了运动学分析和仿真,推导出下肢关节角度、角速度、角加速度随曲柄角度的变化规律。为使训练过程中下肢关节匀速摆动,建立下肢摆动方程,仿真得到机构曲柄作为原动件时其角速度变化规律,为机构的智能控制提供运动学参数。 展开更多
关键词 康复训练机器人 四杆机构 运动学分析 匀速运动
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下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法 被引量:6
20
作者 邢艳丽 亢瑾 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第3期287-291,共5页
针对当前下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法未考虑训练机器人系统不确定性,导致膝踝运动的速度与位置误差较高,收敛速度较慢,训练机器人步态不协调的问题,提出下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法。设置标识点数量与具体位置... 针对当前下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法未考虑训练机器人系统不确定性,导致膝踝运动的速度与位置误差较高,收敛速度较慢,训练机器人步态不协调的问题,提出下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法。设置标识点数量与具体位置,建立下肢刚体模型局部坐标系,分别构建不同点在矢状面的运动学方程,计算相邻点之间连线长度。利用膝踝等关节的动力学表达式,求出步态特征参数,通过高斯函数扩展形式,拟合膝关节转角非中心对称双峰曲线,采用分段曲线拟合形式,拟合踝关节转角参数,完成膝踝关节转角数学建模。采用自适应迭代学习控制算法,设立迭代控制信号,对膝踝运动轨迹跟踪,计算输出误差,确定自适应迭代条件,通过迭代项克服机器人系统带来的不确定性,实现膝踝协调运动控制。仿真实验表明,该方法的训练机器人膝踝运动步态较为协调,具有较快的收敛速度,有效降低膝踝运动的速度与位置误差,确保膝踝协调运动。 展开更多
关键词 下肢康复训练机器人 膝踝协调运动 自适应迭代控制 刚体模型 步态特征
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