智能下肢康复训练机器人向云刘宇王政课件

智能下肢康复训练机器人智能下肢康复训练机器人 向云向云 刘宇刘宇 王政王政智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政目目 录录 1. 立立项背景及意义项背景及意义 2. 项目方案设计项目方案设计 3. 项目已经完成内容项目已经完成内容 4. 博客维护博客维护 5. 下下阶阶段段计划计划 6. 经费使用经费使用智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政 运动损伤的问题一直是普通百姓生活的问题。各种疾病所引起的肢体运动性障碍的病人也在显著增加。 医学理论和临床医学证明,正确的、科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作用。 智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政1. 立项背景及意义立项背景及意义传统的运动康复训练治疗的缺点：医护人传统的运动康复训练治疗的缺点：医护人员不仅劳动强度大员不仅劳动强度大,而且很难保证实现稳而且很难保证实现稳定的持续性运动训练。定的持续性运动训练。普通体育器材都是阻力型的，通过对受训普通体育器材都是阻力型的，通过对受训者施加运动阻力使肌肉得到锻炼，它只能者施加运动阻力使肌肉得到锻炼，它只能用于健康人，不能用于有运动障碍的患者。用于健康人，不能用于有运动障碍的患者。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政 1. 立项背景及意义立项背景及意义哈尔滨工程大学关于下肢康复机器人的研究的缺点：哈尔滨工程大学关于下肢康复机器人的研究的缺点：u由于机械结构比较大，固定效果不稳定；由于机械结构比较大，固定效果不稳定；u其主动训练方式是通过左（右）腿的伸屈来带动右（左）腿的屈其主动训练方式是通过左（右）腿的伸屈来带动右（左）腿的屈伸，左右腿的运动状态相反。伸，左右腿的运动状态相反。u其控制方式通过电机给齿形带一个恒定速度；没有为病人提供安其控制方式通过电机给齿形带一个恒定速度；没有为病人提供安全训练的功能来判断他们的训练能力全训练的功能来判断他们的训练能力。 智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政1. 立项背景及意义立项背景及意义本项目的实际意义：本项目的实际意义： 使有运动障碍的患者在安全使有运动障碍的患者在安全的训练载荷下进行伸腿和屈腿训的训练载荷下进行伸腿和屈腿训练，使他们能保持和恢复腿力以练，使他们能保持和恢复腿力以支持身体，保持生活独立。支持身体，保持生活独立。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政2. 项目方案设计项目方案设计本课题综合应用本课题综合应用传感器、计算机及机构传感器、计算机及机构等技术设计等技术设计的一种智能化的系统，该系统采用反馈控制，使的一种智能化的系统，该系统采用反馈控制，使用压力传感器，通过计算机对数据进行处理，可用压力传感器，通过计算机对数据进行处理，可根据病人的状况自动设定训练载荷，伸腿过程中根据病人的状况自动设定训练载荷，伸腿过程中腿部所受的作用力恒定，可以避免训练中伸腿时腿部所受的作用力恒定，可以避免训练中伸腿时因为反作用力过大而发生的意外。因为反作用力过大而发生的意外。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政2. 项目方案设计项目方案设计用户用户电机驱动电机驱动器器电机电机（编码器）（编码器）训练装置训练装置脚踏脚踏板板人机交互界面人机交互界面RS232计算机计算机电机控制电机控制器器测量测量称重传感器称重传感器伸腿伸腿/屈腿屈腿智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政2. 项目方案设计项目方案设计拟解决的关键问题是：拟解决的关键问题是：1.恒定蹬力控制方式和基于肌肉硬度传感器的生物恒定蹬力控制方式和基于肌肉硬度传感器的生物反馈控制方式的实现。反馈控制方式的实现。2.电流控制方式中适用于主动训练的反向电流控制电流控制方式中适用于主动训练的反向电流控制方法。方法。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政 3. 项目已经完成内容项目已经完成内容v完成机械部分设计完成机械部分设计智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政3. 项目已经完成内容项目已经完成内容人机交换界面人机交换界面智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政3. 项目已经完成内容项目已经完成内容如图如图3 3所示用户伸腿过程中电机的电流，输入理论值为所示用户伸腿过程中电机的电流，输入理论值为2000mA2000mA，实，实验验结果表明真实电流与理论值的误差小于结果表明真实电流与理论值的误差小于4%通过控制反向电流的大小可以调节负载的大小，使病人在舒适的训通过控制反向电流的大小可以调节负载的大小，使病人在舒适的训练载荷下进行康复。练载荷下进行康复。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政4. 博客维护博客维护博客维护是日常不可或缺的活动，博客维护是日常不可或缺的活动，每有心得便会更新博客日志，与同每有心得便会更新博客日志，与同学一起分享。同时浏览其他同学项学一起分享。同时浏览其他同学项目的日志，获得经验、知识。目的日志，获得经验、知识。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政5.下下阶阶段段计划计划 1. 完成压力传感器的数据采集对整机进行调试。完成压力传感器的数据采集对整机进行调试。 2. 完成论文的发表。完成论文的发表。智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政6. 经费使用经费使用 v支架以及支架以及L型支架（直线导轨的固定）和脚型支架（直线导轨的固定）和脚踏板加工费：踏板加工费：800元元v购买微型称重传感器（购买微型称重传感器（2个）：个）：600元元v购买直流电机及驱动器：购买直流电机及驱动器：5000元元智能下肢康智能下肢康复训练复训练机器人向云机器人向云刘刘宇王政宇王政