脚踝关节康复训练设备转动机构角度智能控制

简介

为提升脚踝关节康复训练效果,设计了训练设备转动机构角度智能控制方法。以康复医学与人机工程学为基础设计脚踝关节康复训练设备转动机构,帮助踝关节完成内收、外展、趾曲、背曲运动。根据阻抗控制原理设计转动机构角度控制器,该控制器利用阻抗控制环处理期望人机交互力与实际人机交互力间的偏差,获取转动机构角度补偿量。将其输入至角度控制环内,实现转动机构与患者脚踝人机接触的柔顺性控制。引入自适应权重策略改进标准的海鸥算法,通过优化控制器参数提升转动机构角度控制效果。实验结果表明在不同康复训练幅度时,该方法均可精准控制转动角度;在不同驱动电机转速时,该方法控制转动机构角度的精度较高;应用该方法后,在背伸、内翻与外展康复训练时,脚踝关节康复训练的运动轨迹非常连贯及平滑,并未出现抖动现象,说明该方法角度控制的柔顺性较优,康复训练效果较佳。