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下肢步态康复训练机器人控制系统设计与实现

目录

下肢步态康复训练机器人控制系统设计与实现（1）．．．．．．．．．．．．．．5

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

下肢步态康复训练机器人概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1下肢步态康复训练机器人的定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2下肢步态康复训练机器人的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3下肢步态康复训练机器人的功能特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

下肢步态康复训练机器人控制系统设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.1系统设计的总体要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.2硬件设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.2.1传感器选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.2控制单元选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.3通信接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3软件设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.3.1算法框架设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3.2用户界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.3.3数据管理与分析模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

下肢步态康复训练机器人控制系统实现技术．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.1控制系统硬件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.1.1控制器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.1.2传感器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.1.3执行器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.2控制系统软件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.2.1嵌入式系统开发平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.2.2编程语言与开发环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.2.3软件架构与模块化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

下肢步态康复训练机器人控制系统测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.1测试方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.2测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.3功能测试与性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.4安全性与可靠性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

下肢步态康复训练机器人的应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.1应用背景与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.2系统实施过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

6.3应用效果与评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

7.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．