平面式上肢康复机器人系统设计与实现

目录

声明

第 1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 上肢康复机器人目前存在的问题

1.4 研究内容

第 2章 上肢康复机理与机器人系统方案

2.1 脑卒中后偏瘫的临床康复机理

2.1.1 症状及康复治疗方法

2.1.2 常见的康复训练模式

2.2 人体上肢运动机理分析

2.3 上肢康复机器人的设计原则

（1）安全性

（2）临床实用性

（3）性价比高、结构简单

2.4 机器人整体结构设计

2.5 本章小结

第 3章 基于反演滑模算法的机器人轨迹跟踪控制

3.1 机器人移动平台运动学建模

3.1.1 机器人移动平台的运动学模型

3.1.2 机器人轨迹跟踪动态误差建模

3.2 基于PID控制的轨迹跟踪

3.3 基于反演滑模算法的轨迹跟踪

3.3.1 滑模变结构控制的基本原理

3.3.2 基于运动学模型的反演滑模控制器设计

3.3.3 稳定性证明

3.4 机器人轨迹跟踪仿真

3.4.1 直线跟踪仿真

3.4.2 圆形轨迹仿真

3.5 本章小结

第 4章 基于导纳控制的机器人接触力控制

4.1 机器人接触力控制方法

4.2 被动训练接触力柔顺控制

4.2.1 基于导纳控制的被动训练柔顺控制

4.3.2 被动训练柔顺控制仿真

4.3主动训练接触力柔顺控制

4.3.1 基于导纳控制的主动训练柔顺控制

4.3.2 导纳模型参数分析

4.4 本章小结

第 5章 平面式上肢康复机器人控制系统实现

5.1 机器人嵌入式硬件系统实现

5.1.1 机械结构设计

5.1.2 硬件电路设计

5.2 机器人嵌入式软件系统实现

5.2.1 定位方式

5.2.2 嵌入式系统软件设计

5.3 机器人上位机控制系统实现

5.3.1 被动训练上位机界面设计

5.3.2 接触力控制上位机界面设计

5.3.3 上位机游戏界面设计

5.4实验及结果分析

5.4.1 被动训练轨迹跟踪控制实验

5.4.2 被动训练柔顺控制实验

5.4.3 主动训练柔顺控制实验

5.5 本章小结

第 6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢