摘要: 膝关节假肢是各种假肢中最常使用的类型，随着科技的发展膝关节假肢的智能化程度越来越高，目前的智能假肢研究已经致力于在恢复截肢者行走步态的同时，实现多种复杂功能，进一步丰富假肢的工作场景。但是，对于膝关节假肢的测试手段仍然停留在招募测... 展开 膝关节假肢是各种假肢中最常使用的类型，随着科技的发展膝关节假肢的智能化程度越来越高，目前的智能假肢研究已经致力于在恢复截肢者行走步态的同时，实现多种复杂功能，进一步丰富假肢的工作场景。但是，对于膝关节假肢的测试手段仍然停留在招募测试者人工测试的阶段，使得智能假肢的研发过程存在诸多不便，因此急需一种用于测试膝关节假肢性能的实验设备。 本文以国家重点研发计划项目“膝踝一体化仿生智能下肢假肢关键技术与应用研究”课题为研究背景，提出了一种用于测试膝关节假肢性能的测试平台，并对其结构及控制方法进行了研究。该平台有3个模块，每个模块都由交流伺服系统组成，进行假肢测试时，3个模块协同工作，模拟出膝关节假肢的工作环境。 论文详细分析了人体行走时下肢的运动规律，设计膝关节假肢测试平台的结构，确定膝关节假肢的测试方法。建立交流伺服电机的数学模型，在此基础上设计了交流伺服电机的传统PI和模糊PI算法，并分别在Simulink中对两种算法进行仿真分析。依托凌华PCI9221多功能数据采集卡搭建控制系统，在LabVIEW中编写位置伺服控制系统的程序。最后为进一步掌握膝关节假肢测试平台中交流伺服系统的性能，设计并实施实验。通过理论分析与实验研究验证了测试平台交流伺服系统能很好的实现跟踪目标曲线，控制精度及响应速度均能满足膝关节假肢的测试要求。 论文提出的膝关节假肢测试平台能简化膝关节假肢的测试过程，实现无人化假肢测试，提高了假肢测试时的安全性，同时又能对假肢进行长时间耐久性测试，为膝关节假肢的开发提供了测试条件。 收起