基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统

摘要

本发明公开了一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统。主要由两个结构相同的单臂部件和背部支架组成，单臂部件从下至上依次由肘关节和肩关节构成的上肢外骨骼助力机器人。还包括ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块、DSP信号调理模块、电源模块、两个操作员运动意图检测传感器、四个角位移传感器和四个结构相同的驱动单元；ARM微处理器模块与DSP微控制器模块通过CAN总线相连，四个驱动单元与外骨骼机构相连并驱动外骨骼机构运动。本发明功能完备、易于开发和维护的外骨骼助力机器人嵌入式控制平台，实时响应速度快、实时多任务性能高、驱动能力强、功耗低、通用可扩展性好、小型化等特点。

主权项

一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，主要由两个结构相同的单臂部件和背部支架组成，单臂部件从下至上依次由肘关节和肩关节构成的上肢外骨骼助力机器人；其特征在于：还包括ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块、DSP信号调理模块、电源模块、两个操作员运动意图检测传感器、四个角位移传感器和四个结构相同的驱动单元；ARM微处理器模块与DSP微控制器模块通过CAN总线相连，上肢外骨骼助力机器人上的两个操作员运动意图检测传感器经ARM信号调理模块与ARM微处理器模块相连，上肢外骨骼助力机器人上的四个角位移传感器经DSP信号调理模块与DSP微控制器模块相连，四个结构相同的驱动单元，均包括气动肌肉、气压传感器和两个气动高速开关阀，每个驱动单元中的气动肌肉的一端分别与上肢外骨骼助力机器人相连，每个驱动单元中的气动肌肉的另一端分别与各自气压传感器和各自两个气动高速开关阀相连，每个驱动单元中的气动高速开关阀分别与DSP信号调理模块相连，每个驱动单元中的气压传感器分别与DSP信号调理模块相连，电源模块分别与ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块和DSP信号调理模块连接。