遠程康復訓練機器人系統(tǒng)的控制技術研究.pdf

1、遠程康復訓練機器人的研制不僅有助于解決傳統(tǒng)康復訓練方法迫切需要解決的問題，而且可以幫助康復醫(yī)師制定出更為客觀的康復評價指標，從而為更加深入了解中樞神經康復規(guī)律提供了可能。但是，患者的病情千差萬別，不同的患者有不同質量的患肢和不同的肌張力甚至可能發(fā)生肌肉痙攣，這些都將嚴重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可操作性以及從手運動的平滑性，降低了康復訓練效率。 為了解決這些問題，本文對遠程康復訓練機器人的患肢建模技術、遠程康復訓練機器人控制技術等關鍵技

2、術進行了理論和實驗研究。首先，基于偏癱及其康復醫(yī)學的相關理論，對遠程康復訓練機器人技術進行了分析，提出了遠程康復機器人的設計原則。將傳統(tǒng)遙操作控制方法應用于遠程康復訓練機器人系統(tǒng)，分析了患者的肌張力或痙攣對患肢運動、系統(tǒng)穩(wěn)定性等的影響。然后，通過對遠程康復訓練機器人系統(tǒng)的結構和控制方法的分析，提出了一種新的控制結構，通過建立患肢動力學模型，深入分析了肌張力和肌肉痙攣在模型中的表現，并在此控制結構的基礎上，提出了從端變參數的控制方法來改善

3、系統(tǒng)的操作性能，解決了康復訓練過程中不同肌張力帶來的不利影響，并在從端變參數控制方法的基礎上提出加入變增益力反饋系數的控制方法，解決康復訓練過程中肌肉痙攣或陣攣對系統(tǒng)的穩(wěn)定性及從手運動平滑性的不利影響，并對此做出了深入的理論分析和仿真實驗驗證。隨后，根據患肢訓練時力和位置等信息反饋，提出一種用解超定方程組的方法在線辨識患肢的動力學參數，實現了患肢動力學模型的在線辨識，為遠程康復訓練機器人系統(tǒng)的實時控制提供了較為準確的依據，同時進行了仿真