關(guān)鍵詞：上肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
上肢康復(fù)機(jī)器人屬于是一種上肢康復(fù)鍛煉的執(zhí)行部件，其能夠用來帶動(dòng)患者的上肢停止運(yùn)動(dòng)，從而到達(dá)物理康復(fù)的效果。從運(yùn)動(dòng)形式上來看，其在部件構(gòu)造設(shè)計(jì)上與人體的上肢類似，附加運(yùn)動(dòng)特征的類似性，從而完成康復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。
1上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃就是要使其完成必要的康復(fù)運(yùn)動(dòng)功用。患者在運(yùn)用上肢康復(fù)機(jī)器人停止康復(fù)鍛煉的時(shí)分，要保證運(yùn)動(dòng)的平安性戰(zhàn)爭(zhēng)穩(wěn)性。關(guān)于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的選擇，要依據(jù)軌跡規(guī)劃所在空間來停止。假如運(yùn)動(dòng)規(guī)劃是在關(guān)節(jié)空間中停止，則在運(yùn)動(dòng)的時(shí)分所產(chǎn)生的受控變量即為軌跡規(guī)劃，其缺陷是機(jī)械手的末端所產(chǎn)生的軌跡不會(huì)很準(zhǔn)確。
相比擬而言，康復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的特性則是由康復(fù)機(jī)器人的特性來肯定的。其首先在針對(duì)患者的康復(fù)運(yùn)動(dòng)中從起始點(diǎn)到目的點(diǎn)都會(huì)將患者置身在平安的空間內(nèi)，不會(huì)與患者之間發(fā)作干預(yù)。除了一些傳統(tǒng)的康復(fù)鍛煉形式之外，針關(guān)于具有特殊性的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，則需求在參數(shù)上停止調(diào)整。
也就是說，上肢康復(fù)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃上是堅(jiān)持其傳統(tǒng)康復(fù)運(yùn)動(dòng)的特征的，并在此根底上增強(qiáng)了康復(fù)功用性運(yùn)動(dòng)技術(shù)。特別要留意關(guān)節(jié)角在運(yùn)動(dòng)的過程中的連續(xù)性，從運(yùn)動(dòng)的起始端和目的端，在姿態(tài)上都要具有可控性。要關(guān)于上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)有所約束，就要在關(guān)節(jié)變量的上下限設(shè)置上具有一定的合理性，不但可以堅(jiān)持康復(fù)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，還要進(jìn)步平安系數(shù)，以防止患者遭到傷害。
2上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)仿真
上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)仿真所應(yīng)用的是三維外型仿真軟件，其能夠關(guān)于機(jī)器人的仿真動(dòng)作停止有效控制。仿真動(dòng)作是在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的作用下來完成的，經(jīng)過三維外型仿真軟件將機(jī)電一體化系統(tǒng)樹立起來。本論文關(guān)于上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)仿真選擇運(yùn)用了控制運(yùn)動(dòng)軌跡仿真的LabVIEW控制軟件和三維外型仿真的So1idworks軟件。
2.1上肢康復(fù)機(jī)器人的控制仿真模型。關(guān)于上肢康復(fù)機(jī)器人的控制仿真模型的設(shè)計(jì)，首先采用最簡(jiǎn)雙方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化的模型，其目的是為了關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)原理在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的合理性停止檢驗(yàn)。機(jī)械人末端的軌跡，需求契合設(shè)計(jì)的請(qǐng)求，采用這種倡議的虛擬原型，可以便當(dāng)電腦運(yùn)算并且儉省內(nèi)存。
當(dāng)簡(jiǎn)化模型的運(yùn)動(dòng)仿真契合設(shè)計(jì)請(qǐng)求之后，就能夠在其架構(gòu)以運(yùn)動(dòng)原理的根底上樹立起完好仿真模型，經(jīng)過零件外形的不規(guī)則形來關(guān)于仿真效果停止干預(yù)判別。上肢康復(fù)機(jī)器人三維完好外型模型如圖1。
2.2上肢康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的控制仿真形式。關(guān)于上肢康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的控制仿真，運(yùn)用NI+SoftMotion模塊連將LabVIEW軟件和So1idworks軟件銜接起來，在So1idWorks+Motion插件中能夠完成上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)仿真。采用這種運(yùn)動(dòng)仿真形式，可以取得運(yùn)動(dòng)仿真的各個(gè)參數(shù)，如在仿真運(yùn)動(dòng)的過程中，每一個(gè)構(gòu)件所在的位置，運(yùn)動(dòng)的速度以及完成加速度的條件等等，都能夠從用戶的界面上顯現(xiàn)出來，以便于關(guān)于仿真控制程序進(jìn)一步完善。
在施行運(yùn)動(dòng)仿真形式之前，首先要確保So1idWorks+Motion插件被激活，之后，虛擬電機(jī)軸被設(shè)置在NI+LabVIEW的虛擬原型技術(shù)中，其是經(jīng)過將上肢康復(fù)機(jī)器人的完整仿真形式切換到管理器當(dāng)中，在將動(dòng)力源切換到其中來完成的。So1idWorks在裝配關(guān)系在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中起到了重要的作用，由于在So1idWorks模型中所呈現(xiàn)的各種狀態(tài)，包括固定零部件的狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)零部件的狀態(tài)都是在這里遭到支配。
在停止運(yùn)動(dòng)控制仿真時(shí)，需求將患者的信息界面樹立起來。患者的信息，包括身高、體重以及肩寬等等能夠便當(dāng)關(guān)于機(jī)械臂以及以及上肢容納體停止規(guī)格的計(jì)算，以便于在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中，依據(jù)這些計(jì)算尺寸停止干預(yù)剖析。
關(guān)于常規(guī)運(yùn)動(dòng)形式的選擇，要運(yùn)用直線運(yùn)動(dòng)控件完成關(guān)節(jié)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電機(jī)以自定義的方式關(guān)于位移、運(yùn)動(dòng)的速度和加速度幅值，能夠運(yùn)用“讀取”在界面上加以顯現(xiàn)。
關(guān)于關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的調(diào)理形式，各個(gè)關(guān)節(jié)之間要具有協(xié)同運(yùn)動(dòng)的功用，而且還能夠各自單獨(dú)運(yùn)動(dòng)。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的情況能夠經(jīng)過控件顯現(xiàn)出來。醫(yī)師能夠經(jīng)過檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的狀況來制定治療方案并依據(jù)應(yīng)用實(shí)踐停止調(diào)整。
在自主選擇常規(guī)運(yùn)動(dòng)形式面板中，程序控件的選擇還需求Matlab腳本控件，其重要性在于，可以進(jìn)步LabvIEw―Matlab混合編程的可行性。以這種編寫程序的方式，可以關(guān)于常規(guī)的形式停止自主選擇，從而完成患者的康復(fù)功用。
當(dāng)上肢康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的控制仿真進(jìn)入到根本成熟階段的時(shí)分，就能夠?qū)⑼旰锰摂M原型的控制仿真樹立起來，關(guān)于仿真結(jié)果的正確性加以考證，以進(jìn)步工作效率。
3總結(jié)
綜上所述，鑒于上肢康復(fù)機(jī)器人尚且存在著缺乏，本論文在上肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)上提出了具有參考性的計(jì)劃，并關(guān)于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃停止了較為細(xì)致的論述。但是在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用性上，上肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)還有待進(jìn)一步討論。
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