面向康復的六自由度并聯機器人控制策略研究.pdf

1、分類號——UDC密級學校代碼武潷理歹大署學位論文10497題目畫自鏖復的盍自由度差聯扭器厶控制篡墮研究英文ResearchonControlStrategyofthe6一DOFParallelRobot題目叢墾曼h坐叢煎Q墜地理Q曼星研究生姓名孟焦指導教師姓名——赳—基一職稱—立蛙L一學位—』到L姓名副指導教師單位名稱職稱430070郵編申請學位級別王堂亟學科專業(yè)名稱通信皇焦息系纏論文提交日期論文答辯日期學位授予單位武這堡王太堂學位授予

2、日期答辯委員會主席2013年3月武漢理工大學碩士學位論文摘要康復機器人作為目前熱門的研究領域，涉及生物醫(yī)學、機械學、控制學以及機器人學等多個學科。利用康復機器人及其相關技術對患者訓練過程進行精確控制與監(jiān)測評估，能夠有效提高康復訓練的針對性及科學性。六自由度并聯機器人由于其結構緊湊、承載能力強、精度高等優(yōu)點，被廣泛應用于各種運動模擬駕駛、射電望遠鏡、以及康復醫(yī)療設備的運動載體等方面。將并聯機器人應用于下肢醫(yī)療與康復領域，既可排除康復訓練過

3、程中人為的誤操作，又可以有效地幫助患者進行精確訓練并輔助恢復下肢運動機能。六自由度并聯機器人的位姿是多個伺服驅動器互相協(xié)同工作的結果，本文建立了實際環(huán)境下的六自由度并聯機器人實驗平臺，研究了并聯機器人的高精度位姿控制以及力控制策略，實現患者下肢的被動康復訓練及主動柔順訓練模式，并根據康復效果改進和優(yōu)化機器人控制策略。本文的主要研究工作如下：(1)依據六自由度并聯機器人的結構特點，建立其運動學與動力學模型；基于MATLAB仿真環(huán)境和相關算

4、法，研究其工作空間與關節(jié)空間的位置、速度、驅動力的動態(tài)關系；并以此為基礎建立實際環(huán)境下的并聯機器人實驗平臺。(2)結合開發(fā)的六自由度并聯機器人仿真模型，研究其位姿閉環(huán)控制策略；完成經典控制策略(PID、模糊PID控制算法)的設計與實現；并通過上位機軟件和基于DSP的運動控制器，實現并聯機器人平臺的實時位置閉環(huán)控制。(3)研究六自由度并聯機器人的滑?？刂扑惴?，基于機器人模型建立適用的滑?？刂葡到y(tǒng)；運用模糊控制思想，提出模糊滑模控制器以改善