一種輔助站立機器人控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機器人控制系統(tǒng)，具體涉及一種輔助站立機器人控制系統(tǒng)，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]起立是生活中最基本的運動之一，也是完成其他運動的準(zhǔn)備姿勢，但對老年人、功能障礙、脊髓損傷、偏癱和全癱等患者而言，完成站立要付出巨大努力，甚至是無法完成的任務(wù)，造成其長期保持坐姿，無法或者很少運動而導(dǎo)致相關(guān)生理衡并提供部分輔助力完成起立但完全依靠上肢輔助起立，要求患者上肢健全且肌肉力較大，輔助起立時上肢將承受身體全部重量，容易受損傷，而且長時間會導(dǎo)致上肢各關(guān)節(jié)并發(fā)癥，起立運動不但對人體肌肉骨骼系統(tǒng)要求非常高，而且要求患者方向感和平衡能力較強，特別是下肢肌肉強度是完成起立關(guān)鍵因素，所以開發(fā)輔助患者進行起立訓(xùn)練、保持下肢平衡感和逐漸恢復(fù)肌肉強度的輔助器具很有意義；目前，功能性電刺激技術(shù)可輔助患者完成起立訓(xùn)練，但訓(xùn)練過程需大量試驗評估，患者對新控制方法和調(diào)整參數(shù)適應(yīng)過程冗長，患者往往會由于單調(diào)的訓(xùn)練失去耐心，因此訓(xùn)練時間不宜過長，機械裝置也可輔助起立，但口前所設(shè)計裝置結(jié)構(gòu)簡單，控制系統(tǒng)、信號采集和反饋系統(tǒng)不完善，既無法反饋訓(xùn)練信息，也無法實時控制和監(jiān)測訓(xùn)練過程，更無法對患者起立運動軌跡進行可編程規(guī)劃，患者被固定于輔助裝置而無法主動參與訓(xùn)練過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種輔助站立機器人控制系統(tǒng)，對機器人輔助患者完成起立時，患者各關(guān)節(jié)運動軌跡和運動學(xué)參數(shù)進行測試，為起立機器人位置控制與患者起立過程力學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，包括目標(biāo)機和宿主機，及與目標(biāo)機通過數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)總線電連接的讀碼器模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，及與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電連接的液壓伺服閥，及與液壓伺服閥電連接的液壓栗，及與讀碼器模塊組裝的運動關(guān)節(jié);所述運動關(guān)節(jié)的一側(cè)設(shè)置有聯(lián)動液壓區(qū)。
[0007]進一步地，所述目標(biāo)機和宿主機內(nèi)均安裝有網(wǎng)卡;所述目標(biāo)機和宿主機通過以太網(wǎng)進行通訊。
[0008]進一步地，所述讀碼器模塊包括編碼器和解碼器。
[0009]再進一步地，所述編碼器安裝于運動關(guān)節(jié)處;所述編碼器為增量式編碼器。
[0010](三)有益效果
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，對機器人輔助患者完成起立時，患者各關(guān)節(jié)運動軌跡和運動學(xué)參數(shù)進行測試，為起立機器人位置控制與患者起立過程力學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示的一種輔助站立機器人控制系統(tǒng)，包括目標(biāo)機I和宿主機2，及與目標(biāo)機I通過數(shù)據(jù)采集卡3和數(shù)據(jù)總線4電連接的讀碼器模塊5和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6，及與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6電連接的液壓伺服閥7，及與液壓伺服閥7電連接的液壓栗8，及與讀碼器模塊5組裝的運動關(guān)節(jié)10;所述運動關(guān)節(jié)10的一側(cè)設(shè)置有聯(lián)動液壓區(qū)11。
[0014]其中，所述目標(biāo)機I和宿主2機內(nèi)均安裝有網(wǎng)卡9;所述目標(biāo)機I和宿主機2通過以太網(wǎng)進行通訊。
[0015]所述讀碼器模塊5包括編碼器和解碼器。
[0016]所述編碼器(未圖示)安裝于運動關(guān)節(jié)10處;所述編碼器(未圖示)為增量式編碼器。
[0017]本發(fā)明的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，目標(biāo)機與宿主機連接和交換數(shù)據(jù)的方式為網(wǎng)絡(luò)連接，在局域網(wǎng)中以太網(wǎng)按TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速度為100 Mbit/s，模擬信號和編碼器信號通過兩塊數(shù)據(jù)采集卡即PCI接口板采集，而總線與系統(tǒng)主CPU交換數(shù)據(jù)，控制信號通過I/O模塊、D/A和A/D模塊、編碼器/解碼器模塊進行數(shù)據(jù)交換，由電壓信號控制液壓伺服閥開啟和關(guān)閉程度，控制所供液壓油量，液壓缸驅(qū)動末端執(zhí)行器以不同速度運動，從而實現(xiàn)起立機器人運動，安裝于運動關(guān)節(jié)的增量式編碼器把所測數(shù)據(jù)返回編碼器/解碼器模塊，目標(biāo)機將顯示測試數(shù)據(jù)。
[0018]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項】
1.一種輔助站立機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:包括目標(biāo)機和宿主機，及與目標(biāo)機通過數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)總線電連接的讀碼器模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，及與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電連接的液壓伺服閥，及與液壓伺服閥電連接的液壓栗，及與讀碼器模塊組裝的運動關(guān)節(jié);所述運動關(guān)節(jié)的一側(cè)設(shè)置有聯(lián)動液壓區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述目標(biāo)機和宿主機內(nèi)均安裝有網(wǎng)卡;所述目標(biāo)機和宿主機通過以太網(wǎng)進行通訊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述讀碼器模塊包括編碼器和解碼器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述編碼器安裝于運動關(guān)節(jié)處;所述編碼器為增量式編碼器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種輔助站立機器人控制系統(tǒng)，包括目標(biāo)機和宿主機，及與目標(biāo)機通過數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)總線電連接的讀碼器模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，及與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電連接的液壓伺服閥，及與液壓伺服閥電連接的液壓泵，及與讀碼器模塊組裝的運動關(guān)節(jié)；所述運動關(guān)節(jié)的一側(cè)設(shè)置有聯(lián)動液壓區(qū)。本實用新型的輔助站立機器人控制系統(tǒng)，對機器人輔助患者完成起立時，患者各關(guān)節(jié)運動軌跡和運動學(xué)參數(shù)進行測試，為起立機器人位置控制與患者起立過程力學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN205263661
【申請?zhí)枴緾N201520914522
【發(fā)明人】樸松昊
【申請人】哈爾濱工大天才智能科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月16日