基于力阻抗模型的上肢康复机器人交互控制系统设计

程帆; 董宇欣

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基于力阻抗模型的上肢康复机器人交互控制系统设计

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传统上肢康复机器人交互控制系统受到奇异位形影响,导致系统控制精准度较低,为此提出基于力阻抗模型的上肢康复机器人交互控制系统;设计上肢康复机器人交互控制系统结构,选取双串口12CSA60S2系列单片机作为下位机控制核心模块,利用椎齿轮改变驱动力方向,设计机械臂肘部结构,通过同步带传动,将器件隐藏于空手柄中;设计机械臂腕部结构,满足临床康复时上肢患者站姿与坐姿训练需求;选择箔式应变片BF350力传感器,设计电阻应变片桥接电路,处理传输信号;构建机器人目标阻抗模型,设计基于力阻抗控制策略,调节位置、速度和关节;为改善奇异位形情况,在奇异位形附近关节角速度指令直接由各个关节力矩阻尼控制得到,实现角速度精准输出,完成系统控制;由实验结果可知,该系统直线运动位置、旋转关节位置和伸缩关节位置跟踪结果与标准值基本一致,满足系统设计需求。

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来源
《计算机测量与控制》 |2021年第1期|P.111-114125|共5页
作者
程帆; 董宇欣;
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作者单位

延安大学物理与电子信息学院陕西延安716000;

延安大学物理与电子信息学院陕西延安716000;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TP273.5;
关键词
力阻抗模型; 上肢康复机器人; 交互控制; 奇异位形;

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