下肢康復訓練機器人手持控制器的研究.pdf

1、在當今社會中,下肢運動障礙已經(jīng)成為一類常見的疾病,極大的困擾了人們的生活。對于此類疾病的治療方法有很多種,但無論采取哪種治療手段,都離不開正確的、科學的康復訓練。傳統(tǒng)的康復訓練手段往往比較單一,難以實現(xiàn)重復性、針對性、高強度的訓練要求,康復訓練機器人的出現(xiàn),很好的解決了上述難題。 康復訓練機器人是一個綜合性的研究課題,它涵蓋了自動控制、機械設計、生物醫(yī)學等多方面學科?？祻陀柧殭C器人技術對于改善患者康復質(zhì)量、提高患者康復速度、減輕社會負擔

2、有著重大的意義和研究價值。 康復訓練機器人系統(tǒng)一般由兩部分構成：機器人主體和控制系統(tǒng)。機器人主體由能夠模仿人體下肢運動的機械結構組成,在一些特殊的位置配有傳感器和安全保護裝置。機器人的運動由電動機來帶動。傳統(tǒng)的康復機器人控制是由PC機來實現(xiàn)的,這就降低了康復機器人使用的靈活性,給使用者帶來很大的不便。本課題設計了一款基于ARM嵌入式系統(tǒng)的下肢康復機器人手持控制器,是一款功能強大的機器人輔助設備。一方面可以顯示機器人的運動狀態(tài),另一方面可

3、以實現(xiàn)控制參數(shù)的調(diào)整。本設計以手持設備的形式取代了PC機,使康復訓練機器人的使用更加簡單、方便。 本設計中手持控制器選用了意法半導體公司(ST)的STM32系列低功耗增強型處理器芯片STM32103VC,該芯片的特點是速度快、I/O口豐富,并且具有豐富的固件函數(shù)庫。在顯示和操作模塊方面則選擇了液晶觸摸屏,簡化了人機界面。控制器內(nèi)置了SD卡存儲模塊,能夠以文件的形式存儲患者的使用信息。 軟件方面采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)進行功能模