康复机器人控制与轨迹规划研究
发布时间：2021-01-11 14:03
近年来康复医疗行业在中国得到了快速发展,上肢康复机器人在中国康复医疗行业的应用也开始崭露头角。康复机器人技术包容性极强。有机结合了医学,机器人学、机械学、计算机技术与vr技术等。是当前国内乃至国际的研究热点。本文所研究的是一种五自由度上肢康复机器人。它模仿了人体各个关节设置了五个自由度,辅助患者,模拟人体上肢运动,使上肢运动有障碍的患者得到康复性治疗。本文在机器人科学的理论基础上对五自由度上肢康复机器人进行建模。首先采用D-H坐标法进行运动学建模,由已知参数得到机器人的正逆运动学方程,由逆运动学求解各关节之间的夹角。然后进行了机器人动力学建模,求出机器人总动能与总势能。通过对设置好的参数进行Matlab仿真得到五自由度上肢康复机器人模型。在机器人控制方法上本文采用的是模糊滑模变结构控制方法。滑模变结构控制是非线性控制,鲁棒性强,响应速度快,非常适应于机器人控制系统。在滑模变结构控制的基础上加上模糊控制的效果能很好的抑制滑模变结构控制所产生的抖振效果,使康复机器人更加高效安全的对人体进行康复治疗。关于机器人轨迹规划的问题。本文系统的介绍了从一般轨迹规划到三次多项式、五次多项式、高次多项式...
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二自由度腕关节康复机器人
进而分析患者的生理状图 1.1 二自由度腕关节康复机器人.1 Two degrees of freedom wrist joint recoverMA500、 560 工业机器人作为上肢康 1.3），MIME 机器人系统可以针对患健康肢体的运动轨迹，用镜像的方法辅助下牵引患肢运动。
图 1.3 MINE 康复机器人Figure 1.3 MINE rehabilitation robot加州大学与芝加哥科研中心联合研制出三自由度康复，ARMGuide 康复机器人通过电机驱动导轨来带动大臂实现大臂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于空间六自由度机械臂的逆运动学数值解法[J]. 张栩曼,张中哲,王燕波,杨涛,邓涛. 导弹与航天运载技术. 2016(03)
[2]蚁群算法解决CTSP问题的参数设置研究[J]. 杨惠,韩李涛,类延辉,郑莹,吴佳怡. 计算机与数字工程. 2016(05)
[3]两轮自平衡机器人的动力学模型的分析与建立[J]. 顾鹏程,李冰,陈静. 电脑知识与技术. 2016(07)
[4]一种新型蚁群随机树的机器人路径规划算法[J]. 白金柯,吴晓娜. 机械与电子. 2015(07)
[5]滑模变结构控制系统的抖振抑制方法研究[J]. 周阳,王洪生,李文伟,何家远,姜见龙. 黑龙江科技信息. 2015(18)
[6]7-DOF外骨骼式上肢康复机器人整机静态误差分析[J]. 杨启志,汪志焕,宋俊鹏,赵金海,郭林强. 江苏大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]实时上肢参数辨识的康复机器人力控制研究[J]. 贠今天,孟宪全,桑宏强,杨向红. 计算机工程与应用. 2015(17)
[8]基于人体工程学的拟人机械臂构型综合及研究[J]. 何价来,罗金良,张元兴,左科. 机械制造. 2014(11)
[9]踝关节本体感觉康复评定及训练的研究现状分析[J]. 杨晓龙,白雪,王家仲,王志彬. 实用骨科杂志. 2014(10)
[10]基于SimMechanics的三平移并联解耦机器人控制系统仿真[J]. 李文广,韩力宏. 电子质量. 2014(09)
博士论文
[1]基于sEMG信号的外骨骼式机器人上肢康复系统研究[D]. 李庆玲.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于聚类分区和改进蚁群算法的清洁机器人路径规划研究[D]. 李龙俊.南京邮电大学 2016
[2]基于串联弹性驱动器的上肢康复机器人设计与运动规划[D]. 杨成阳.江苏大学 2016
[3]基于滑模观测器的非线性系统故障重构方法的研究[D]. 储后广.湖南工业大学 2015
[4]绳索牵引并联机器人的动力学建模与控制研究[D]. 颜玉娇.中国科学技术大学 2015
[5]三自由度手臂康复机器人结构设计与仿真研究[D]. 徐金随.哈尔滨工程大学 2015
[6]6R工业机器人结构设计及运动轨迹规划仿真研究[D]. 扶宇阳.五邑大学 2013
[7]5自由度上肢康复机器人质心法建模与神经网络控制[D]. 徐雷.东北大学 2013
[8]改进蚁群算法在柔性作业车间调度中的应用研究[D]. 鲁丽君.首都经济贸易大学 2012
[9]PRS-XY型串并联机器人全域性能及其优化研究[D]. 朱海宁.南京理工大学 2012
[10]高速精密重载机械手多领域仿真与动力学分析研究[D]. 熊小辉.重庆交通大学 2010
本文编号：2970904
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二自由度腕关节康复机器人
进而分析患者的生理状图 1.1 二自由度腕关节康复机器人.1 Two degrees of freedom wrist joint recoverMA500、 560 工业机器人作为上肢康 1.3），MIME 机器人系统可以针对患健康肢体的运动轨迹，用镜像的方法辅助下牵引患肢运动。
图 1.3 MINE 康复机器人Figure 1.3 MINE rehabilitation robot加州大学与芝加哥科研中心联合研制出三自由度康复，ARMGuide 康复机器人通过电机驱动导轨来带动大臂实现大臂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于空间六自由度机械臂的逆运动学数值解法[J]. 张栩曼,张中哲,王燕波,杨涛,邓涛. 导弹与航天运载技术. 2016(03)
[2]蚁群算法解决CTSP问题的参数设置研究[J]. 杨惠,韩李涛,类延辉,郑莹,吴佳怡. 计算机与数字工程. 2016(05)
[3]两轮自平衡机器人的动力学模型的分析与建立[J]. 顾鹏程,李冰,陈静. 电脑知识与技术. 2016(07)
[4]一种新型蚁群随机树的机器人路径规划算法[J]. 白金柯,吴晓娜. 机械与电子. 2015(07)
[5]滑模变结构控制系统的抖振抑制方法研究[J]. 周阳,王洪生,李文伟,何家远,姜见龙. 黑龙江科技信息. 2015(18)
[6]7-DOF外骨骼式上肢康复机器人整机静态误差分析[J]. 杨启志,汪志焕,宋俊鹏,赵金海,郭林强. 江苏大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]实时上肢参数辨识的康复机器人力控制研究[J]. 贠今天,孟宪全,桑宏强,杨向红. 计算机工程与应用. 2015(17)
[8]基于人体工程学的拟人机械臂构型综合及研究[J]. 何价来,罗金良,张元兴,左科. 机械制造. 2014(11)
[9]踝关节本体感觉康复评定及训练的研究现状分析[J]. 杨晓龙,白雪,王家仲,王志彬. 实用骨科杂志. 2014(10)
[10]基于SimMechanics的三平移并联解耦机器人控制系统仿真[J]. 李文广,韩力宏. 电子质量. 2014(09)
博士论文
[1]基于sEMG信号的外骨骼式机器人上肢康复系统研究[D]. 李庆玲.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于聚类分区和改进蚁群算法的清洁机器人路径规划研究[D]. 李龙俊.南京邮电大学 2016
[2]基于串联弹性驱动器的上肢康复机器人设计与运动规划[D]. 杨成阳.江苏大学 2016
[3]基于滑模观测器的非线性系统故障重构方法的研究[D]. 储后广.湖南工业大学 2015
[4]绳索牵引并联机器人的动力学建模与控制研究[D]. 颜玉娇.中国科学技术大学 2015
[5]三自由度手臂康复机器人结构设计与仿真研究[D]. 徐金随.哈尔滨工程大学 2015
[6]6R工业机器人结构设计及运动轨迹规划仿真研究[D]. 扶宇阳.五邑大学 2013
[7]5自由度上肢康复机器人质心法建模与神经网络控制[D]. 徐雷.东北大学 2013
[8]改进蚁群算法在柔性作业车间调度中的应用研究[D]. 鲁丽君.首都经济贸易大学 2012
[9]PRS-XY型串并联机器人全域性能及其优化研究[D]. 朱海宁.南京理工大学 2012
[10]高速精密重载机械手多领域仿真与动力学分析研究[D]. 熊小辉.重庆交通大学 2010
本文编号：2970904
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