一种上肢康复机器人的力矩控制系统设计

›› 2017, Vol. 30 ›› Issue (4): 136-.

一种上肢康复机器人的力矩控制系统设计

董祺 1,2,3,4 ，喻洪流 1,2,3,4 ，方又方 1,2,3,4

(1.上海理工大学康复工程与技术研究所，上海 200093；2. 上海康复器械工程技术研究中心，上海 200093；
3. 民政部神经功能信息与康复工程重点实验室，上海 200093；4. 上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093)

出版日期:2017-04-15 发布日期:2017-04-11
作者简介:董祺（1992-），男，硕士研究生。研究方向：智能康复等。喻洪流（1966-）：男，博士，教授，博士生导师。研究方向：人体仿生机械及智能控制等。方又方（1989-），男，硕士研究生。研究方向：工业自动化等。
基金资助:
上海市科技支撑资助项目（16441905602）；上海市科委平台建设上海康复器械工程技术研究中心基金资助项目（15DZ2251700）

Design of a Torque Control System for the Upper Limb Rehabilitation Robot

DONG Qi 1,2,3,4 ，YU Hongliu 1,2,3,4 ，FANG Youfang 1,2,3,4

(1. Institute of Rehabilitation Engineering and Technology, University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093, China;2. Shanghai Engineering Research Center of Assistive Devices, Shanghai 200093 China;
3. Key Laboratory of Neural-functional Information and Rehabilitation Engineering of the Ministry of Civil Affairs, shanghai 200093,China;4. Institute of MedicalInstrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China

Online:2017-04-15 Published:2017-04-11

摘要/Abstract

摘要：

针对目前上肢康复机器人的输出力矩控制不便的问题，设计了一种基于磁粉离合器的力矩控制系统，并给出了相应的驱动电路。磁粉离合器能根据驱动电路的驱动电流输出相应的传递力矩，进而可以控制上肢康复机器人的输出力矩。经应用表明，该系统控制简便、安全性高，符合不同康复训练模式下对输出力矩的要求，为实时控制康复机器人的输出力矩提供了可行性验证。

关键词: 上肢康复机器人, 磁粉离合器, 驱动电路, 输出力矩

Abstract:

Refering to the current inconvenient problems of controlling the output torque of the upper limb rehabilitation robot, this paper propose a torque control system based on magnetic-powder clutch, and put forward the corresponding driving circuit. The magnetic-powder clutch can output the corresponding transmission torque according to the current of the driving circuit, so as to control the output torque of the upper limb rehabilitation robot. The application shows that the system is convenient and safety. Itmeets the requirements of the output torque in different rehabilitation training mode and provides a feasible verification for real-time control of the output torque in rehabilitation robot.

Key words: upper limb rehabilitation robot, magnetic powder clutch, driving circuit, output torque

中图分类号:

TP242.3

董祺 1,2,3,4 ，喻洪流 1,2,3,4 ，方又方 1,2,3,4 . 一种上肢康复机器人的力矩控制系统设计[J]. , 2017, 30(4): 136-.

DONG Qi 1,2,3,4 ，YU Hongliu 1,2,3,4 ，FANG Youfang 1,2,3,4 . Design of a Torque Control System for the Upper Limb Rehabilitation Robot[J]. , 2017, 30(4): 136-.

[1]	汪月生,李伟. 基于PID算法的音圈电机位置控制系统设计[J]. 电子科技, 2019, 32(7): 76-81.
[2]	葛贤涛，瑚琦，高鹏飞，谈梦科. 基于ARM半导体激光器的驱动设计及测试[J]. , 2016, 29(6): 96-.
[3]	高家宝,靳鹏飞,阮海清. PWM型DC-DC LED驱动电路的研究与设计[J]. , 2015, 28(8): 36-.
[4]	马立新,费少帅,张海兵,栾健. 基于2ED020I12-F2的IGBT驱动电路设计[J]. , 2015, 28(1): 5-.
[5]	张霆,王军勇,张力,李豹,刘兴晟. 多路输入大功率LED智能驱动电路系统设计[J]. , 2014, 27(4): 60-.
[6]	王军勇,张力,刘兴晟,李慧,杜祥武. LED电源驱动电路系统设计[J]. , 2014, 27(11): 106-.
[7]	刘刚, 张欣, 杨芳. 基于Mulitisim8扩音机驱动电路仿真与分析[J]. , 2012, 25(6): 145-.
[8]	孟庆斌, 马斌, 王长涛, 边树海. 基于MC9S12X128无刷直流电机控制系统设计[J]. , 2012, 25(1): 56-.
[9]	杨东明, 万频, 张伯威, 廖丽敏. 血氧仪核心硬件电路设计及Multisim仿真[J]. , 2011, 24(2): 60-.