上肢运动训练机器人的控制装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种上肢运动训练机器人控制系统及控制方法，本控制系统主要由上肢运动训练机器人、信号检测设备、数据采集设备、主控计算机、运动控制设备、力矩控制设备、驱动设备和交互界面组成。此上肢运动训练机器人控制系统及控制方法能够实现上肢运动训练机器人辅助训练对象的上肢进行沿预定轨迹的被动训练、沿预定轨迹的主动训练和自由运动的主动训练，可以根据训练对象的上肢状况选择训练模式和设置相关参数来辅助上肢进行运动训练。

主权项

一种上肢运动训练机器人控制系统，包括上肢运动训练机器人（1）、信号检测设备（2）、数据采集设备（3）、主控计算机（4）、运动控制设备（5）、力矩控制设备（6）、驱动设备（7）和交互界面（8），其特征在于：所述信号检测设备（2）和驱动设备（7）连接上肢运动训练机器人（1），信号检测设备（2）的输出经数据采集设备（3）连接到主控计算机（4），主控计算机（4）的输出经运动控制设备（5）、力矩控制设备（6）和驱动设备（7）连接到上肢运动训练机器人（1），上肢运动训练机器人（1）与训练对象（10）的上肢通过绑带连接；交互界面（8）通过VGA接口连接主控计算机（4）；信号检测设备（2）检测到的位置信号和力信号经数据采集设备（3）后传输到主控计算机（4），主控计算机（4）通过分析检测到的信号与设定信号的偏差并通过计算得出控制量，控制量通过运动控制设备（5）和力矩控制设备（6）的处理后作用于驱动设备（7），使驱动设备（7）按指定的规律运动，驱动上肢运动训练机器人（1）按规划的轨迹运动或跟随训练对象（10）的运动意识运动，从而带动训练对象（10）进行运动训练；训练过程中主控计算机（4）随时存储相关数据并通过交互界面（8）将数据结果展示给专业指导员（9）和训练对象（10），专业指导员（9）可通过数据结果了解运动训练的情况并根据与训练对象（10）的交流结果对相关训练参数进行调整；将交互界面（8）从数据显示界面切换至场景显示界面时，为训练对象（10）提供虚拟的训练的场景显示。