上肢力量训练监测系统研究

发布时间：2023-02-08 21:49

　　上肢力量训练设备是针对上肢力量薄弱者的辅助设备。目前我国市面上的力量训练设备还是以纯机械式为主,智控化程度不高,同时安全系数较低。如何对训练设备进行自控化改造,使训练设备由完全自主到智能辅助发展,成为当下追逐的热点。该论文所设计的上肢力量训练监管系统,作为欧迈卡系列气动式训练设备的主推产品,控制体系为主从二级控制,包括训练设备嵌入式控制和训练数据管理系统两部分。(1)训练监管系统设计方案。以PC端服务主机为主要单元,向训练设备下发不同的任务指令,并且采用RFID无线通讯回收具体训练数据形成交互式训练系统,与此同时,合理管理大规模的客户资料,构建以一台服务主机对应多台训练设备的“一对多”管理模式。(2)训练设备嵌入式控制。系统以stm32作为主控,实现了自由训练、目标训练以及测试训练三种训练的控制需求。气路控制方面,以复合控制驱动比例电磁阀实现闭环控制,并以PID控制辅以逆滞环前馈补偿对气压载荷精准控制。同时用位移传感器采集动作完成度,通过RFID无线通信协议将数据存入ID卡内,设备上外显屏幕可以同步显示训练数据。(3)训练数据管理系统。在PC端以Visual Studio 2010设计...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1. 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 训练康复系统研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容及结构安排
2. 气动式上肢力量训练系统总体设计
    2.1 系统功能概述
        2.1.1 气动式训练设备
        2.1.2 训练系统的功能要求
    2.2 上肢力量训练设备的操作系统
    2.3 气压转载荷方案
        2.3.1 气压负重载荷设计
        2.3.2 气压载荷控制流程设计
        2.3.3 PWM驱动控制与电磁阀
        2.3.4 复合控制技术
        2.3.5 训练运动气路控制方案
    2.4 客户操作系统设计方案
        2.4.1 嵌入式控制系统
        2.4.2 服务主机管理系统
    2.5 本章小节
3. 训练系统嵌入式控制系统设计
    3.1 主控核心模块
        3.1.1 主控核心硬件组成
        3.1.2 主控核心程序设计
    3.2 气压载荷检测模块
        3.2.1 气压载荷检测硬件部分
        3.2.2 气压检测程序设计
        3.2.3 气压负重载荷标定
    3.3 位移检测采集模块
        3.3.1 位移检测采集模块硬件设计
        3.3.2 位移检测采集模块程序设计
    3.4 RFID射频传输模块
        3.4.1 无线RFID射频模块硬件组成
        3.4.2 无线RFID射频程序设计
    3.5 比例电磁阀驱动模块
        3.5.1 比例电磁阀控制电路设计
        3.5.2 比例电磁阀控制程序设计
        3.5.3 气路气压控制方案
    3.6 训练器显示模块
        3.6.1 训练设备显示模块硬件设计
        3.6.2 训练设备显示模块程序设计
    3.7 电源供电模块
        3.7.1 电源供电模块硬件设计
    3.8 本章小节
4. 训练数据管理系统设计
    4.1 管理系统功能概述
        4.1.1 管理系统功能要求介绍
        4.1.2 管理系统与RFID交互
    4.2 服务主机系统开发环境
        4.2.1 管理系统的编译开发环境
        4.2.2 系统整体工作流程
    4.3 管理系统主要功能单元
        4.3.1 数据管理具体功能设计
        4.3.2 训练数据描述图形绘制
        4.3.3 通信协议解析
    4.4 本章小节
5. 试验与调试
    5.1 气路气压试验调试
    5.2 训练实验测试分析
    5.3 操作窗口界面演示
    5.4 本章小结
6. 总结与展望
    总结
    展望
参考文献
致谢



本文编号：3738433