基于人机交互技术的康复机器人

目录
前言
第1章 康复机器人的人机交互控制方法 1
1.1 概述 1
1.2 康复机器人需求分析及功能设计 2
1.3 被动训练康复机器人控制技术 4
1.3.1 PID控制 4
1.3.2 滑模控制 4
1.3.3 模糊控制 5
1.3.4 自适应控制 6
1.4 主动训练康复机器人控制技术 7
1.4.1 感知技术 7
1.4.2 人机交互控制技术 13
1.5 交互控制的稳定性与安全性 20
1.6 本章小结 21
参考文献 22
第2章 基于BCI的全方位智能移动轮椅系统 30
2.1 系统总体概述 30
2.1.1 设计目的和背景 30
2.1.2 系统组成 31
2.1.3 研究难点 32
2.2 轮椅结构设计 33
2.2.1 本体结构设计 33
2.2.2 移动机构设计 36
2.3 总控系统设计 46
2.3.1 脑机接口系统 46
2.3.2 调度控制系统 55
2.3.3 全方位移动系统 57
2.4 电源供配系统 64
2.4.1 系统功能及其组成 64
2.4.2 系统设计 64
2.5 实验设置与实验结果 66
2.6 本章小结 69
参考文献 69
第3章 基于BCI技术的上下肢康复系统研究 71
3.1 研究概述 71
3.1.1 设计背景 71
3.1.2 研究目的 72
3.1.3 研究现状 72
3.1.4 理论意义与推广价值 77
3.2 基于BCI技术的上下肢康复系统总体控制方案 77
3.2.1 机械结构 77
3.2.2 康复系统功能要求 78
3.2.3 控制方案设计要求 80
3.2.4 总体控制方案设计 81
3.2.5 左右电机同轴设计 83
3.3 脑控训练模式设计 83
3.3.1 BCI介绍 83
3.3.2 控制系统设计 86
3.3.3 视觉刺激的BCI控制原理 88
3.4 硬件设计 89
3.4.1 控制器选型 89
3.4.2 电机选型 91
3.4.3 通信模块 94
3.5 样机仿真实验 94
3.5.1 MPV4软件介绍 94
3.5.2 STARTUP程序自动生成及编辑 102
3.5.3 样机在线仿真 105
3.6 本章小结 108
参考文献 108
第4章 上肢外骨骼式康复机器人 111
4.1 概述 111
4.2 上肢外骨骼式康复机器人国内外研究现状 111
4.2.1 末端牵引式康复机器人系统 112
4.2.2 外骨骼式康复机器人系统 113
4.3 一种外骨骼式上肢康复机器人系统运动学分析 115
4.3.1 上肢外骨骼式康复机器人总体结构设计 116
4.3.2 机械臂运动学分析 118
4.3.3 主从双臂互不干涉分析 124
4.4 主从式上肢外骨骼式康复机器人训练控制方法 127
4.4.1 主从臂工作空间映射 128
4.4.2 主从式机器人模糊补偿控制原理 129
4.4.3 主臂运动意图量化 130
4.4.4 主从式模糊补偿控制器 130
4.5 实验仿真 132
4.6 样机实验 133
4.7 本章小结 135
参考文献 136
第5章 中医按摩机器人 140
5.1 概述 140
5.2 按摩机器人国内外研究现状 141
5.3 中医按摩机器人关键技术 143
5.3.1 传统中医按摩手法的机理分析及建模 143
5.3.2 负载刚柔结构体的可靠性设计 145
5.3.3 复杂结构下的按摩手法运动控制系统 145
5.3.4 机器人伺服运动控制 146
5.4 按摩机器人的安全防护措施 147
5.5 中医按摩机器人系统设计 148
5.5.1 按摩机器人的工作原理及按摩流程 148
5.5.2 按摩机器人本体机构设计 149
5.5.3 按摩机器人运动学建模 152
5.5.4 按摩机器人总控系统 158
5.5.5 按摩效果评价系统及临床试验情况 161
5.6 本章小结 163
参考文献 163