基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的上肢康復(fù)機(jī)器人控制與仿真研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的生活習(xí)慣和生活環(huán)境都發(fā)生著巨大的改變。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，我國(guó)腦卒中的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢(shì)，因腦卒中、腦損傷導(dǎo)致的偏癱和殘疾的人數(shù)也同樣呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。在這樣的背景下，康復(fù)機(jī)器人，作為一種治療偏癱患者的康復(fù)醫(yī)療器械，因其諸多的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到醫(yī)療機(jī)構(gòu)的重視和青睞。
　　本文以5自由度上肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)康復(fù)醫(yī)學(xué)治療機(jī)理的學(xué)習(xí)和研究，對(duì)比傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練方法，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)了上

2、肢康復(fù)訓(xùn)練的虛擬交互環(huán)境。首先，根據(jù)機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性，建立了上肢機(jī)器手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，以此作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的被動(dòng)訓(xùn)練的控制策略;在考慮痙攣擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)影響的情況下，分別對(duì)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了傳統(tǒng)PID控制、模糊控制和模糊PID控制的仿真分析。仿真結(jié)果表明，模糊控制和模糊PID控制方法對(duì)于康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)中的不確定性干擾具有良好的抑制作用。其次，基于MATLAB的虛擬現(xiàn)實(shí)建模工具，搭建機(jī)器人三維仿真模型;結(jié)合MATLAB/S