個人衛(wèi)生護(hù)理機器人測控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人口老齡化的加速，老年人護(hù)理問題日益突出。洗浴作為日常護(hù)理之一，對老年人來說幾乎是一種奢望。因此，開發(fā)面向老年人及殘疾人，能夠?qū)崿F(xiàn)自動洗浴的個人衛(wèi)生護(hù)理機器人具有重要的社會意義和廣闊的市場前景。測控系統(tǒng)是個人衛(wèi)生護(hù)理機器人的必要組成部分，是實現(xiàn)自動洗浴功能的關(guān)鍵。
　　本論文以個人衛(wèi)生護(hù)理機器人為平臺，重點研究了個人衛(wèi)生護(hù)理機器人的測控系統(tǒng)。在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，考慮要實現(xiàn)的功能和控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測控系統(tǒng)設(shè)計，通過對以單

2、片機、PLC或“PC/IPC+運動控制卡”為核心控制器的方案分析，確定了用“PC/IPC+運動控制卡”作為核心控制單元的測控系統(tǒng)總體方案。采用應(yīng)變式力傳感器和光電碼盤速度位移傳感器，實現(xiàn)對搓澡力和搓澡裝置運動速度及位移的測量。為實現(xiàn)洗浴過程中搓澡的柔性化和搓澡的舒適度要求，進(jìn)行了搓澡力度控制策略研究，設(shè)計了以專家控制系統(tǒng)為上層決策，以速度和位移伺服控制系統(tǒng)為下層控制的遞階控制系統(tǒng)。其中專家控制系統(tǒng)通過分析洗浴者的年齡、肥胖程度和歷史記錄

3、等知識，結(jié)合洗浴過程中實測的搓澡力以及搓澡過程中洗浴者的反應(yīng)等參數(shù)，按照專家知識規(guī)則進(jìn)行推理決策，優(yōu)化洗浴中的搓澡強度（包括搓澡裝置的運動速度和位移）。速度和位移伺服控制系統(tǒng)以專家控制系統(tǒng)的決策結(jié)果為指令，以速度位移傳感器作為反饋，對執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行閉環(huán) PI調(diào)節(jié)。選用測控核心器件，設(shè)計硬件系統(tǒng)并搭建實驗平臺；通過分析自動洗浴流程，結(jié)合硬件系統(tǒng)，設(shè)計各個模塊洗浴時的運動控制程序，程序采用 C語言編寫并在硬件平臺上調(diào)試通過。
　　在軟硬