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《哈尔滨工程大学》 2004年
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手臂康复训练机器人的结构设计及控制系统研究

伊永峰  
【摘要】:康复机器人属于医疗机器人范畴,是机器人技术在医疗领域的新应用,在欧美等国家已经得到了科研工作者和医疗机构的普遍重视,近年来也取得了一些有价值的成果,在我国,康复医学工程虽然得到了普遍的重视,而康复机器人研究仍处于起步阶段,一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化的康复机器人的需求。所以康复训练机器人广阔的市场前景将推动这一新型的技术在以后得到更多的重视与推广。 本文首先介绍了康复机器人的国内外发展现状和应用情况,提出了手臂康复训练机器人极坐标式的结构方案、电机驱动方案和上/下位机两级控制方案。进行了机械结构设计,建立了机器人的机构模型,同时还对驱动电机进行选择。 进行了机构的运动学分析,两个关节伺服系统的建模与仿真。 进行了康复机器人的伺服电机驱动与控制电路、串行通讯电路、传感器数据采集等硬件电路的设计,开发了基于AVR单片机汇编语言的下位机控制软件。 进行了康复机器人的性能试验。试验结果表明,研制的手臂康复训练机器人具有负重能力强、移动平稳、速度可调,通讯准确等特点,性能指标达到了设计要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 汪骥;水火弯板自动化加工工艺的关键技术研究[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘香香;爬楼轮椅的可用性因素框架研究[D];华中科技大学;2011年
2 邵卫;机器人辅助上肢康复的虚拟现实训练系统的研究[D];上海交通大学;2012年
3 谭颖;六自由度检修机器人控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4 宋岩;一种尺蠖式爬行机器人的研究[D];重庆大学;2007年
5 葛黎黎;上肢康复医疗机器人运动学及动力学分析[D];华中科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 邱丹,王东,高振东;直流电机PWM闭环调速系统[J];青岛大学学报(工程技术版);2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周娟利;党智乾;;基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
2 张铁肩;刘建辉;李楠;;基于PLC技术的监狱监控系统的研究[J];安防科技;2006年05期
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4 林志远;罗卫兵;;数据无线传输方式综述[J];安防科技;2009年10期
5 张存礼;电压型逆变器供电的导步电动机空间矢量的研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年04期
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8 赵涛,徐圣林;全桥PWM步进电机微步距驱动器A3955S[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
9 江明,王伟;变频调速技术的发展概况及趋势[J];安徽机电学院学报;2002年04期
10 郎朗,孙四海,陈跃东;FUZZY—PI控制器在双闭环串级调速系统中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 黄波;林健;;直接转矩控制在拖动技术中的仿真与分析[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
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7 赵长征;王新明;于丽丽;刘岩;任和;马少华;;接地故障分析及其电气火灾传播特征[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
8 任续渊;秦东伟;;Atmega 16同步串行口与RS232通信[A];全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C];2005年
9 曲娜;;参数自整定模糊PID微型燃机转速控制系统的设计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
10 孙志峻;邢仁涛;黄卫清;;超声电机驱动关节机器人位置反馈控制研究[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗清林;抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现[D];合肥工业大学;2010年
2 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
3 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
4 杨新桦;金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
7 刘英杰;负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2011年
8 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
9 樊宽刚;轿车发动机点火系统电磁辐射研究[D];吉林大学;2011年
10 蒋鸣;机械自动变速器(AMT)的多领域统一建模与仿真关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
3 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
5 陈洋;在线式瓦斯监测系统[D];山东科技大学;2010年
6 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
7 赵杰;基于无线传输的主井绞车温度监测系统设计[D];山东科技大学;2010年
8 王公旺;高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
9 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
10 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱华征,范大鹏,庞新良;基于可编程多轴控制器的三轴转台控制系统[J];兵工自动化;2004年01期
2 吴玉庭,袁修干,杨春信,马重芳;池内过冷核沸腾表面活化核心密度的研究[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
3 彭光正;余麟;刘昊;;气动人工肌肉驱动仿人灵巧手的结构设计[J];北京理工大学学报;2006年07期
4 阎勇舟,郁新颜;产品包装的舒适性研究[J];包装工程;2005年01期
5 杨良渠;人机工程学与包装造型[J];包装工程;1995年04期
6 戴寅生;;船体外板火焰成型加工专家系统[J];船舶工程;1991年02期
7 刘玉君,纪卓尚,董守富,孙焕纯;水火弯板数据库系统设计[J];船舶工程;1996年01期
8 刘玉君,雷云天,纪卓尚,戴寅生;钢板水火加工变形主要参数实验分析[J];船舶工程;1998年06期
9 刘玉君,纪卓尚,戴寅生,邓燕萍,张迪夫;水火弯板建模系统研究[J];船舶工程;1999年02期
10 王健,赵雁南,王家钦,贾培发;船体外板水火成型智能机器人控制器的研究[J];船舶工程;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭培军;水火弯板加工自动化关键技术研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾卫平;Stanford 机械手运动学及仿真模拟的研究[D];大连理工大学;2000年
2 王小龙;基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统的研究[D];河北工业大学;2003年
3 李洪波;冗余七自由度串并联拟人手臂的设计研究[D];河北工业大学;2003年
4 张学成;基于PMAC运动控制器的开放式数控系统研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
5 张焕;六自由度机器人结构设计、运动学分析及仿真[D];西安理工大学;2004年
6 王爱东;机器人用谐波齿轮传动装置的运动精度分析[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2001年
7 关勇;基于Matlab的机器人运动学系统的研究与仿真[D];合肥工业大学;2004年
8 储乐平;感应加热磁热耦合场数值模拟及温度回归分析[D];大连理工大学;2004年
9 王旭阳;钢板感应加热及热弹塑性变形的数值模拟研究[D];大连理工大学;2004年
10 田相克;PMAC多轴运动控制器研究[D];兰州理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 程向丽;曾周末;侯越强;赵兴;李建;靳世久;;翻转式炉膛清灰机器人设计[J];传感器与微系统;2012年09期
2 张冬蕊;耿艳娟;徐礼胜;张秀峰;李光林;;虚拟现实手部康复训练系统的设计与实现[J];集成技术;2013年04期
3 王洪伟;魏英姿;常勇;王洪光;;3自由度并联按摩机构的运动学模型研究[J];沈阳理工大学学报;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吴健荣;蒸汽发生器检修机器人样机研制及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 陈雪;基于离散夹钳与多点模具的板材柔性拉形技术研究[D];吉林大学;2011年
3 彭赫力;柔性夹钳拉形过程及其数值模拟研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孔庆珊;光电跟踪系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李飞;船体类球面外板水火成型工艺参数预报[D];大连理工大学;2010年
3 黄浩;基于数值模拟与实验的平板氧气切割残余应力研究[D];大连理工大学;2010年
4 张磊;遥控式尺蠖机器人的研究[D];吉林大学;2011年
5 史晓萌;小管径工程管道机器人及其驱动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 程向丽;翻转式炉膛清灰机器人的设计[D];天津大学;2012年
7 石兵;电磁力辅助水火弯板工艺电路设计及仿真分析[D];大连理工大学;2011年
8 李怀勇;一种新型全方位移动机器人的运动特性分析[D];沈阳航空航天大学;2012年
9 池昌敏;脑神经外科微创手术辅助系统的设计[D];哈尔滨工程大学;2007年
10 周耀兵;三轴转台伺服控制研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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1 袁幼零;面向国内外开放的第一个机器人工程研究开发中心[J];机器人;1990年06期
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3 ;中国机电一体化技术应用协会机器人工程分会[J];国内外机电一体化技术;2000年01期
4 ;Microsoft联手DS SolidWorks开发新软件[J];现代制造;2009年01期
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7 ;展会简讯[J];国内外机电一体化技术;1998年01期
8 李云江;济南山川机器人工程公司中型喷浆机器人试制成功[J];工程机械与维修;2000年11期
9 徐志保;林党养;阮予明;;基于机器人工程导向的教学与竞赛实践探讨[J];福建电脑;2011年03期
10 杨淮清;刘岩波;;一种建立于动作基元的慎思与行为进化融合模式研究[J];科技信息(学术研究);2008年29期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 韩汝彬;;论青少年机器人基本竞赛的发展方向[A];科技创新与产业发展(B卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
2 孙清;李鹏;伍晓红;;含时滞振动主动控制系统稳定性分析的截点法[A];2009全国结构动力学学术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者李华;第11届青少年机器人竞赛拉开帷幕[N];山西科技报;2010年
2 记者 刘湘竹;第五届市青少年 机器人竞赛昨举行[N];大连日报;2011年
3 记者 崔凌云;2011中国机器人大赛在兰开幕[N];兰州日报;2011年
4 邹冰洋;第八届全国青少年机器人竞赛精彩纷呈[N];大众科技报;2008年
5 本报记者 缪琴;成都娃包揽VEX机器人挑战赛三金[N];成都日报;2010年
6 记者 倪鸿明;第四届云南省机器人竞赛在大理举行[N];云南经济日报;2007年
7 本报记者 解悦通讯员 樊忠卫;青少年科学工作室里“玩”出学问[N];南京日报;2007年
8 记者 胡宇芬通讯员 余佳桂;第八届中国青少年机器人竞赛落幕[N];湖南日报;2008年
9 首席记者 高淑华;中国青少年机器人联赛辽宁赛区比赛我市获4金6银[N];盘锦日报;2008年
10 段哲浩;第八届中国青少年机器人竞赛落幕[N];云南科技报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 上官望义;轮式移动机器人移动性能研究及样机设计开发[D];西安理工大学;2009年
2 熊举峰;群机器人分布控制及优化[D];中南大学;2009年
3 张镇;面向迎宾机器人组件化系统的建模与控制研究[D];上海交通大学;2011年
4 王一治;适于楼宇环境的全方位移动技术研究[D];上海大学;2010年
5 敬成林;双足机器人稳定行走的仿人预测控制方法研究[D];重庆大学;2011年
6 张彤;仿人机器人步行控制及路径规划方法研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐刚;吸盘式研抛机器人的研究[D];吉林大学;2011年
2 刘瑶;220~500kV无人值班变电站履带式巡视机器人[D];华北电力大学;2012年
3 罗永超;基于模块化设计的服务机器人研究与实现[D];广东工业大学;2013年
4 王涛;基于即时通讯软件的智能服务机器人平台的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
5 乐江波;环境温度监测机器人的设计与实现[D];西华大学;2010年
6 刘启童;大型曲面自适应研抛机器人研制[D];宁波大学;2011年
7 徐长亮;三轴亥姆霍兹线圈的物理特性及其应用的研究[D];大连理工大学;2013年
8 李晓蕾;清仓机器人机构控制技术研究[D];山东科技大学;2011年
9 何阳阳;煤矿井下探测机器人导航与控制研究[D];太原理工大学;2013年
10 杨成宏;面向智能清扫机器人的路径规划技术研究[D];南京理工大学;2012年
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