上肢康复机器人设计

本书是目前国内第一本有关上肢康复机器人设计 的专著，主要是以设计案例为主线，介绍典型上肢康复 机器人机械、电气及人机交互系统的设计过程。本书共 分为六章，第一章为绪论，主要介绍上肢康复机器人相 关概念及发展现状，后五章根据上肢康复机器人的主要 分类框架展开章节，同时还以单独章节重点介绍了外骨 骼康复手的设计理论。此外，本书主要介绍的是实验室 原理样机的设计而并非工程样机的完整设计，旨在为工 程技术人员提供参考，以期对推动我国康复机器人技术 与产业发展有些许裨益。

第一章 绪论 第一节 上肢康复机器人基本概念 一、康复机器人定义 二、康复机器人分类 三、上肢康复机器人基本概念 第二节 上肢康复机器人分类与设计原则 一、上肢康复机器人主要类型 二、上肢康复机器人关键技术 三、上肢人体解剖及运动学基础 四、上肢康复机器人设计原则 第三节 上肢康复机器人技术发展与趋势 一、国外研究现状 二、国内研究现状 三、上肢康复机器人技术发展趋势 第二章 齿轮中央驱动末端式上肢康复机器人 第一节 总体方案设计 一、机械结构总体设计方案 二、电气控制系统总体设计方案 第二节 机械系统设计 一、中央驱动式动力系统设计 二、中央驱动式三自由度传动系统结构设计 三、左右手单独训练的旋转结构设计 第三节 运动学分析与轨迹规划 一、运动学方程 二、运动学分析验证 三、雅可比矩阵 四、轨迹规划 第四节 控制系统硬件设计 一、供电系统的设计 二、MCU最小系统设计 三、AD采集校正电路的设计 四、增量式光电编码器硬件去抖电路设计 五、串口通信及ISP下载电路设计 六、CAN总线通信电路设计 七、网络通信接口电路设计 八、磁粉离合器驱动电路设计 第五节 控制系统软件设计 一、实时操作系统移植和外设驱动程序设计 二、编码器角度采集及软件去抖程序设计 三、步进电机变速程序设计 四、磁粉离合器调节程序设计 五、通信协议制定及代码实现 六、机器人的有限状态机设计 七、康复训练相关功能实现 第六节 人机交互界面软件设计 一、基于嵌入式计算机的人机交互界面系统设计 二、基于通用计算机的人机交互系统设计 第七节 系统集成与测试 一、单自由度运动控制实验 二、左、右手单独训练实验