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康复机器人在我国还处在研究阶段,并没有大量投入使用,由于康复机器人构造普遍较为复杂,成本较高,因此目前还难以普及。本论文意在研制一套简单可靠,使用方便的上肢康复机器人控制系统。上肢康复机器人主从控制系统由上位机和下位机两部分组成。上位机负责发送控制命令以及人机交互界面的实现。下位机负责对上位机发送的命令进行识别、处理和执行。通讯方式采用串口通讯,任何支持串口的设备均可以作为上位机发送控制命令,从而提高了设备在不同场合的适应能力。下位机采用了单片机作为控制器,针对康复训练的特点,采用步进电机作为驱动器。控制系统主要实现三种控制策略:被动控制,主动控制和阻抗控制。被动控制即上位机发送运动命令,由机械臂带动患者上肢进行运动。阻抗运动是患者带动机械臂运动的同时,机械臂给予患者一定的阻碍力。为了简化结构,本论文中控制系统的力传感器放置在机械臂与上肢的连接处,用来直接测量人体对机械臂的作用力,这样即提高了安全性,又简化了各个关节连接。力传感器收集的信息经放大器放大后由单片机进行ADC和读取。根据建立起来的阻抗控制模型对机械臂运动位置和速度进行控制,同时也能根据力的大小,对患肢进行有效的保护。