绳牵引式上肢康复机器人控制系统设计与验证

摘要

针对自主开发的六自由度绳索牵引式上肢康复机器人本体,设计了一种基于伺服电机和计算机可编程自动化控制器(CPAC)的多电机控制系统.系统由上位机模块、控制模块、执行模块等组成.针对单关节、多关节康复训练动作,分别采用Jog运动模式和Follow运动模式,结合插补算法实现了康复动作的控制;并借助光学动作捕捉系统验证了控制系统的准确性、稳定性.结果 表明:单关节、多关节动作的最大绝对误差分别不超过5 mm和6mm,随着康复训练动作角速度的增加,最大绝对误差虽有所增大,但增幅较为平缓,这表明控制系统能够实现对单关节、多关节康复训练动作的准确、柔顺控制.