柔性驱动手功能康复机器人控制系统的研究与实现

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外手功能康复机器人研究现状

1.2.1 国外手功能康复机器人研究现状

1.2.2 国内手功能康复机器人研究现状

1.3 手功能康复训练机器人控制方法研究现状

1.3.1 滑模变结构控制方法

1.3.2 阻抗控制方法

1.4 课题主要研究内容

第2章 手功能康复机器人控制系统总体设计

2.1 手功能康复机器人本体

2.2 控制系统整体结构

2.3 硬件系统设计

2.3.1 电源电路设计

2.3.2 驱动通信电路

2.3.3 传感器选型

2.4 软件系统设计

2.5 本章小结

第3章 柔性驱动手功能康复机器人的运动学分析

3.1 手指运动学分析

3.2 手功能康复机器人运动测量实验

3.3 手功能康复机器人动态特性模型辨识

3.3.1食指动态模型

3.3.2 最小二乘辨识

3.4 手功能康复机器人运动学分析结果

3.5 本章小结

第4章 手指位置控制及抓握力控制研究

4.1 基于滑模控制的手指位置控制算法设计

4.1.1 滑模控制原理

4.1.2 滑模控制器设计

4.2 位置控制仿真与分析

4.3 基于阻抗控制的力控制算法设计

4.3.1 基于位置的阻抗控制策略

4.3.2 阻抗参数分析

4.4 力控制仿真与分析

4.5 本章小结

第5章 手功能康复机器人控制系统实现

5.1上位机控制系统实现

5.2嵌入式硬件控制系统实现

5.3嵌入式软件系统实现

5.3.1 通信子程序

5.3.2 传感器数据采集子程序

5.3.3 位置控制子程序

5.3.4 力控制程序

5.4实验及结果分析

5.4.1 手指屈曲/伸展实验及结果分析

5.4.2 抓握静物实验及结果分析

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作结论总结

6.2 未来工作展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢