基于LPC2132控制步进电机在康复机器人中的应用

为了实现下肢外骨骼康复机器人的实时跟随,并且恒力减重功能。在下肢外骨骼康复机器人顶部设立可移动的减重平台。采用LPC2132控制器对步进电机进行闭环控制。电路控制系统中,采用A/D转换模块获取传感器信号,PWM发射模块驱动步进电机运动,串口通信模块与上位机进行交互。利用Proteus对脉冲信号进行仿真,通过试验证明了系统具有稳定的运行状态。     

下肢外骨骼机器人步态识别系统综述

近年来,下肢外骨骼机器人作为人机交互设备备受关注,然而在感知和控制技术方面,特别是快速准确的步态相位检测仍然面临一系列挑战。因此,本文回顾了近年来与下肢外骨骼步态识别相关的文献。首先,在数据采集方面比较了不同传感器的优势和限制。随后,详细介绍了数据处理流程,包括数据预处理、特征提取、步态数据划分。此外,还探讨了机器学习和深度学习算法在智能识别不同步态任务中的有效性。最后,本文提出了下肢外骨骼控制领域的未来研究方向,以推动其进一步发展。     

基于虚拟样机技术的外骨骼机器人机构设计

为了提高人类的负重能力,并降低人类在行进中的能量消耗,设计了一种液压驱动的可穿戴外骨骼机器人,进行了机构设计并确定了液压系统的关键参数,其中腿机构设计是关键部分。通过数学公式分析了外骨骼机器人腿部受力,并对外骨骼机器人简化模型进行虚拟仿真,确定各关节运动所需的力矩。在此基础上,完成了机器人机构和液压系统设计。最后通过虚拟样机技术,验证了机构设计参数选取的合理性及所确定的液压系统满足设计要求。     

基于RT-Thread操作系统的上肢康复外骨骼控制系统

针对自主开发的六自由外骨骼式上肢康复机器人,设计了一种基于直流电机和实时多线程(RT-Thread)操作系统的多电机控制系统。该装置由硬件系统和软件系统部分构成。硬件系统将STM32F767作为控制器模块,可以实现外骨骼的姿态信号采集和电机控制。控制器内部集成CAN控制器和TJA1050收发器。软件系统在RT-Thread嵌入式操作系统上搭建,可实现操作系统多线程的CAN驱动移植和上肢外骨骼机器人的运动控制。经过试验证明,该系统有很好的实时性,多线程切换稳定,可以准确控制上肢外骨骼机器人的运动。     

智能上肢外骨骼机器人研究进展与展望

智能机器替代人工进行生产工作,如今已成为生产制造业等很多行业的发展趋势。在工业、康复等领域,智能上肢外骨骼机器人正在快速发展并投入使用。上肢外骨骼本质是可穿戴机器人,其跟随和力量辅助可以增强佩戴者的运动能力以及恢复上肢功能受损或丧失的患者的运动能力。文章首先对国内外近年来上肢外骨骼的研究现状进行概述分析,从而了解上肢外骨骼前沿技术和发展趋势;其次对上肢外骨骼的关键技术进行概括讨论,其中包括驱动传动、智能控制等;最后,通过比较近年来上肢外骨骼的研究方案,总结了上肢外骨骼发展所面临的挑战,并对其未来研究发展方向进行展望。     

基于模糊逻辑的下肢髋关节外骨骼步态划分方法

针对下肢运动功能障碍患者恢复行走能力的康复需求,设计了一种基于模糊逻辑的下肢外骨骼步态划分方法。首先,将采集到的髋关节角度原始数据进行了一阶低通滤波处理。其次,通过分析髋关节角度曲线和行走各阶段足底压力的特点,构建了角度局部峰谷与足底压力相结合的模糊逻辑步态划分器,精准划分每个步态周期。通过行走助力实验,验证了所提出的基于模糊逻辑的下肢外骨骼步态划分方法在仅有角度传感器和足底压力传感器的情况下可确保行走过程中每个步态相位划分的准确性以及人机协调性。     

可穿戴膝关节康复外骨骼机器人的设计与探究

随着我国的医疗设施的逐步完善,膝关节损伤的患者对于康复设施的性能和功能需求也越来越高。本项目设计的可穿戴膝关节康复外骨骼机器人通过转移内骨骼的力以减少关节摩擦来达到缓解疼痛的最终目的,创新性开发出通过钛合金材料做成的外骨骼,使得结构紧凑,解决了使用大型机械外骨骼才能达到的展平效果,更在深入探究人体的膝关节运动参数和康复训练各项要求的基础上,设计了一套结构简便、穿戴方便舒适、关节灵活的可穿戴膝关节康复外骨骼机器人。     

可穿戴型下肢助力机器人感知系统研究

在分析可穿戴型下肢助力机器人所需要的控制信息的基础上,设计了一套基于CAN总线的人体下肢运动信息感知系统。该系统主要包括可获取人体腿部和脚底状态的力传感器和获取髋关节和踝关节角度信息的编码器。实验结果表明,所设计的多传感器系统稳定,实时性好,满足可穿戴型下肢助力机器人系统控制的需要。     

可穿戴型下肢助力机器人感知系统研究

在分析可穿戴型下肢助力机器人所需要的控制信息的基础上,设计了一套基于CAN总线的人体下肢运动信息感知系统.该系统主要包括可获取人体腿部和脚底状态的力传感器和获取髋关节和踝关节角度信息的编码器.实验结果表明,所设计的多传感器系统稳定,实时性好,满足可穿戴型下肢助力机器人系统控制的需要.     

基于改进麻雀搜索算法的外骨骼机器人步态检测

为提高对外骨骼机器人步态检测的准确性，提出了一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化支持向量机(SVM)的外骨骼机器人步态检测新方法，即在麻雀搜索算法(SSA)中引入正余弦算法和Levy飞行策略以提高算法的寻优性能，进而实现SVM参数的合理优化，从而达到提升外骨骼机器人步态检测的准确性。4个典型测试函数的测试结果表明，ISSA算法在收敛精度、收敛速度和收敛稳定性上比其他几种方法更优;外骨骼机器人步态检测实例结果表明，基于ISSA-SVM的步态检测准确率得到了提升，可以实现外骨骼机器人步态的有效检测。     

可穿戴型下肢助力机器人感知系统研究

在分析可穿戴型下肢助力机器人所需要的控制信息的基础上，设计了一套基于CAN总线的人体下肢运动信息感知系统。该系统主要包括可获取人体腿部和脚底状态的力传感器和获取髋关节和踝关节角度信息的编码器。实验结果表明，所设计的多传感器系统稳定，实时性好，满足可穿戴型下肢助力机器人系统控制的需要。     

工业机器人驱动系统现状及未来发展研究

本文对工业机器人驱动系统现状及未来发展趋势研究,阐述工业机器人发展及特点,分析目前工业机器人应用的各类驱动方式,对工业机器人驱动系统存在的问题和未来发展趋势进行探讨。希望能够对工业机器人的未来发展提供助力。     

基于仿生运动的康复机器人结构设计与优化

本文的主要研究内容就是对于康复机器人的运行状态以及运行效果进行了讨论,首先分析了人体下肢康复理论以及下肢相关骨骼。基于康复利润以及下肢骨骼,本文对于使用的康复机器人进行了自由度配置、关节选择、驱动方式选择、仿生关节设计五个部分的讨论和阐述。最终得出结论,康复机器人的设计需要给予康复理论和人体骨骼情况来选择驱动方式、配置方式,而康复机器人的优化方式则是尽量加强踝关节,重视行走的基础部分,只有这样才能够达到最佳的效果。     

一种新型微小爬壁机器人

研制了一种能在导磁面上运动的电磁驱动的微小爬壁机器人,其尺寸为30 mm×15 mm×20 mm,重约30 g。在分析尺蠖运动原理和现有爬壁机器人驱动方式、驱动力和机器人结构的基础上,设计了新的驱动结构和驱动方式,实验测试表明,此设计明显提高了机器人的驱动力。通过研究人体的转弯机理,实现了机器人的快速转弯。分析了机器人的驱动控制信号,设计制作了机器人的驱动控制电路。整个爬壁机器人采用爬行式运动方式,运动速度可以达到1.1 cm/s,可以在0~90°的导磁面上爬行。     

软体机器人研究现状

介绍了软体机器人的发展和研究现状,重点总结了目前软体机器人在驱动方式、建模控制、制造工艺等方面存在的难题。其驱动方式主要有气动驱动和智能材料驱动,介绍了各驱动方式的科学原理及典型驱动结构,软体机器人本体结构主要采用3D打印技术、形状沉积法以及智能复合微结构工艺等新型工艺制成。最后阐述了目前软体机器人的建模控制方法以及应用领域,如人机交互、物品抓持、医疗领域及野外海洋勘探,尤其在医疗领域其具有广阔的应用前景。软体机器人是一种新型机器人,对它的研究尚未成熟,需从材料、结构设计、驱动、传感以及控制等方面构建出一套成熟完整的体系。     

6足仿生昆虫机器人

在制作了一系列单电机和双电机驱动的简易机器人以后,我开始试着制作稍微复杂一些的机器人。本文中的机器人．是一部由3只电机驱动的6足仿生昆虫机器人．别看电机只增加了一只,难度却一下子提高了好几倍。 3电机步行机器人的两种常见结构 由3只电机驱动的步行机器人有两种常见的结构。     

一款基于ARM的多自由度人形教育机器人控制系统的设计

针对以往教育机器人自由度少、控制不灵活、教育功能弱的缺点,使用高集成度ARM芯片设计了一个简洁的17自由度人形机器人控制系统。规划了机器人的软硬件结构,设计了控制电路和驱动系统,采用1个定时器产生17路PWM驱动信号。重点以实例讲解了波形产生及驱动函数的编写方法和技巧。设计的机器人能够完成整套体操运动。这种方法在多自由度机器人操控和教学中具有广泛的借鉴意义。     

一种下肢康复训练机器人

近年来,我国人口老龄化的现状日趋严峻,"脑卒中"导致的下肢瘫/截瘫患者众多,术后康复训练需求日益增大,康复训练机器人能够有效解决人工康复训练成本高且专业护理人员数量有限的问题,针对这一需求,本文研制了一种下肢康复训练机器人,设计了其机械结构、控制电路、人机交互软件及控制软件,并通过仿真对该康复训练机器人进行了有效性验证,结果表明该康复训练机器人可以满足下肢康复训练需求.     

卧式下肢康复机器人训练模式设计与轨迹规划

针对脑卒中等原因引起的下肢运动功能障碍患者日益增多,本文设计了一种卧式下肢康复机器人。通过对该机器人的结构、运动学和髋、膝、踝关节运动范围的分析,结合现代康复理论,设计了多种康复训练模式;在机器人末端结构上采用柔性关节的设计,保证了康复训练的柔顺性;运用S型轨迹规划原理与所设计的康复训练模式相结合,在Simulink上对机器人髋膝双关节和髋膝踝多关节运动轨迹进行了仿真分析;最后通过设计空中蹬自行车模式的实验验证了卧式康复机器人结构的合理性以及康复训练模式的科学性。     

移动机器人底盘结构与控制系统设计与实现

文章基于机器人大赛阵地攻防赛项的移动机器人任务场景进行底盘结构设计与控制系统设计。分析机器人移动需求选择全向轮作为移动执行机构,设计了一种全向差动驱动结构,可实现移动机器人原地全向移动和转向。针对巡线、抓取、射击等功能需求设计几种不同的底盘结构。根据移动机器人的运动方式进行驱动电机选型,实现基于NovePi单片机控制主板的控制系统设计。设计的移动机器人底盘与控制系统可行且在比赛中取得较好成绩。