LLR康复装置人机交互力信息获取设计.docx

摘要:在我国，由于老龄化人口迅速增多，一些老年病如脑溢血、高血压等随之增加，而由脑溢血引起的偏瘫则成为了当代康复医学难题。康复机器人是目前智能医疗服务在截瘫、偏瘫患者上的重要应用。其不仅可以减轻康复训练师繁重的康复训练任务，还可以为患者提供更为科学的训练方案，而且还是组成智能医疗服务系统的重要环节。因此，研发辅助截瘫患者恢复运动机能的康复装置有着非常现实的意义。本论文以下肢康复装置的人机交互信息获取为研究任务。

论文首先阐述了人体下肢康复装置的研究背景和意义，介绍了国内外的发展情况。之后通过分析人体下肢的运动机理和下肢主要运动结构，以方便测出人体下肢的作用力。

本次设计主要围绕软件和硬件两个方面进行。

硬件方面要选择合适的电源、放大器、传感器，进行硬件的初步搭建。在完成硬件的连接后，使用万用表测出输出端的电压值，根据输出电压进行放大器的调零并调整好放大器的放大倍数，使输出电压能够达到要求。然后把数据采集器一端连接到放大器的输出端口，数据采集卡另一端接到PC机的USB口，完成本次设计硬件部分的连接。

软件方面要选择能够匹配数据采集卡的编程软件，编写应用程序。完成数据采集并对采集到的数据进行处理，然后传递到康复装置。利用获得的力信息，康复装置给与患者适当的助力，使其能充分完成功能恢复动作，随着康复者下肢力量的加强和动作的熟练程度的提高，系统逐步减少对其助力支持，直到康复。

关键词：人体下肢、康复装置、传感器、数据采集

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.2.1国外下肢康复机器人研究现状-2

1.2.2国内研究现状-5

1.3论文的主要讨论内容-6

第二章 总体方案设计和软件、硬件介绍-7

2.1人体下肢运动原理分析-7

2.2总体方案设计-9

2.2.1 计算机控制系统设计-9

2.2.2 传感器检测系统-10

2.2.3 电源系统设计-10

2.3设计中使用的硬件介绍-10

2.3.1 AD620放大器-10

2.3.2 JLBS-M2微型拉压力传感器-11

2.3.3 USB2831数据采集器-12

2.4设计中使用的软件介绍-14

第三章 硬件模块的搭建-15

3.1 硬件设计-15

3.1.1 电源模块-15

3.1.2 传感器模块-15

3.1.3 放大器的设计-16

3.1.4 数据采集器的选型-16

3.2 放大电路原理图-17

3.3 实物搭建-18

第四章 软件设计及系统调试-19

4.1 软件工作流程-19

4.2 程序中调用的函数-19

4.3 数据采集流程图-21

4.4 数据采集与标定-22

4.4.1 最小二乘法-22

4.4.2 数据采集与处理-22

第五章  总结和展望-24

5.1 课题总结-24

5.2 本论文主要研究成果和收获-24

5.3 展望-25

参考文献-26

致 谢-27