基于μC／OS-Ⅲ操作系统的上肢康复机器人软件系统设计
《2024年基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》范文
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》篇一一、引言随着科技的不断发展，虚拟现实技术在医疗康复领域的应用越来越广泛。
其中，基于视觉交互的上肢虚拟康复系统成为研究的热点。
该系统通过视觉交互技术，模拟出各种上肢运动场景，帮助患者进行上肢康复训练。
本文将介绍基于视觉交互的上肢虚拟康复系统的基本原理、设计、实现及其在医疗康复领域的应用。
二、系统基本原理基于视觉交互的上肢虚拟康复系统主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括计算机、投影仪、传感器等设备，软件部分则包括虚拟现实技术、图像处理技术、人机交互技术等。
在系统运行过程中，患者通过佩戴头戴式显示器等设备进入虚拟现实环境。
系统根据患者的上肢运动情况，实时捕捉并处理患者的动作数据，通过投影仪将处理后的图像呈现在屏幕上。
患者通过观察屏幕上的图像，进行相应的上肢运动，实现与虚拟环境的交互。
三、系统设计基于视觉交互的上肢虚拟康复系统的设计主要包括以下几个方面：1. 用户界面设计：系统界面应简洁明了，易于操作。
同时，应考虑到患者的心理需求，设计出具有吸引力的界面。
2. 虚拟场景设计：系统应提供多种上肢运动场景，如日常生活场景、工作场景等。
场景中的物体应具有真实感，以便患者更好地进行康复训练。
3. 动作捕捉与处理：系统应采用高精度的传感器，实时捕捉患者的上肢运动数据。
同时，应采用先进的图像处理技术，对捕捉到的数据进行处理，以便更好地呈现虚拟场景。
4. 人机交互设计：系统应具有良好的人机交互性能，使患者能够轻松地与虚拟环境进行交互。
此外，系统还应具备智能反馈功能，根据患者的康复情况，调整训练难度和方式。
四、系统实现基于视觉交互的上肢虚拟康复系统的实现主要涉及到以下几个方面：1. 硬件设备的选型与配置：根据系统需求，选择合适的计算机、投影仪、传感器等设备，并确保其性能稳定可靠。
2. 软件系统的开发：采用先进的虚拟现实技术、图像处理技术、人机交互技术等，开发出功能完善的软件系统。
上肢康复机器人的设计与控制研究
上肢康复机器人的设计与控制研究近年来，随着人口老龄化的加剧和慢性疾病的增多，康复机器人被广泛应用于康复领域。
上肢康复机器人作为康复机器人中的重要组成部分，在帮助患者恢复上肢功能方面具有重要意义。
本文旨在探讨，以期为康复领域的发展提供新的思路和方法。
首先，上肢康复机器人的设计是关键的。
在设计过程中，需要考虑患者的具体情况和康复需求，以确保机器人能够满足患者的康复训练需求。
针对不同类型的上肢运动障碍，可以设计不同类型的康复机器人，例如适用于握拿功能恢复的机器人、适用于肩关节功能恢复的机器人等。
此外，还需要考虑机器人的舒适性和用户友好性，以提升患者的康复体验。
其次，上肢康复机器人的控制是实现有效康复训练的关键。
控制系统的设计需要考虑到患者的运动特点和康复目标，确保机器人能够提供个性化的康复训练。
传感器技术在控制系统中起着重要作用，可以实时监测患者的运动状态，并根据监测结果调整机器人的运动模式。
此外，虚拟现实和增强现实技术的应用也可以提高康复训练的效果，增加患者的参与度和兴趣。
最后，需要强调的是上肢康复机器人的设计与控制研究还处于初级阶段，尚有许多挑战和机遇。
例如，如何实现机器人与患者之间的良好互动，如何提高机器人的精准度和灵活性，如何实现机器人与其他康复设备的协同工作等问题都需要进一步研究和探索。
未来，可以通过整合人工智能、机器学习等先进技术，不断优化上肢康复机器人的设计与控制，提升康复训练的效果和效率。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，上肢康复机器人的设计与控制研究具有重要意义，对提高康复训练的质量和效果具有重要意义。
通过不断深入研究和探索，相信上肢康复机器人将在未来发挥更加重要的作用，为康复领域的发展带来新的希望和机遇。
希望本文的探讨能够为相关领域的研究者和从业者提供参考和启示，推动上肢康复机器人的研究与实践取得更大的成就。
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》范文
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》篇一一、引言随着科技的发展和医疗需求的增长，康复治疗已成为医学领域的重要研究方向。
其中，上肢康复对于许多因疾病、事故或神经损伤而丧失上肢功能的患者来说尤为重要。
传统的康复方法往往依赖于物理治疗师的指导，但这种方法存在效率低下、效果不稳定等问题。
近年来，随着虚拟现实技术的快速发展，基于视觉交互的上肢虚拟康复系统逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨基于视觉交互的上肢虚拟康复系统的设计、实现及其在康复治疗中的应用。
二、系统设计1. 硬件设计基于视觉交互的上肢虚拟康复系统主要由计算机、投影设备、传感器、上肢康复机器人等硬件组成。
其中，计算机负责处理图像和计算控制指令，投影设备用于展示虚拟场景，传感器用于捕捉患者的动作和姿态，上肢康复机器人则负责执行患者的动作指令。
2. 软件设计软件部分主要包括图像处理、动作识别、指令生成和反馈控制等模块。
图像处理模块负责捕捉患者的动作和姿态，并将其实时传输到计算机中。
动作识别模块则对图像进行处理和分析，识别出患者的动作和意图。
指令生成模块根据患者的动作和意图生成相应的控制指令，控制上肢康复机器人执行相应的动作。
反馈控制模块则负责监测患者的动作执行情况，并根据实际情况调整控制指令，以实现最佳的康复效果。
三、系统实现1. 图像处理与动作识别图像处理与动作识别是本系统的关键技术之一。
通过使用计算机视觉技术，我们可以实时捕捉患者的动作和姿态，并将其传输到计算机中。
在此基础上，通过使用深度学习和机器学习算法，我们可以对图像进行处理和分析，识别出患者的动作和意图。
这为后续的指令生成和反馈控制提供了重要的依据。
2. 指令生成与反馈控制指令生成与反馈控制是本系统的核心部分。
根据患者的动作和意图，系统生成相应的控制指令，控制上肢康复机器人执行相应的动作。
同时，系统还通过传感器实时监测患者的动作执行情况，并根据实际情况调整控制指令，以实现最佳的康复效果。
此外，系统还具有智能学习功能，可以根据患者的康复情况自动调整训练难度和训练方案。
机器人辅助康复治疗与训练系统设计
机器人辅助康复治疗与训练系统设计近年来，康复治疗与训练在医学领域中得到了广泛应用。
为了提高治疗效果和提供更好的康复训练资源，研发一套机器人辅助康复治疗与训练系统成为了大家关注的焦点。
本文将从系统设计的角度探讨该系统的目标、功能、设计原则，并介绍其中涉及的核心技术和关键组件。
1. 系统目标机器人辅助康复治疗与训练系统的目标是帮助康复患者恢复和改善受损的身体功能，提高生活质量。
系统应该能够为患者提供个性化、全面的康复治疗和训练方案，并通过记录和分析数据来评估治疗进展。
2. 功能需求（1）运动辅助功能：系统应该能够通过机器人运动装置辅助患者进行康复运动，提供适当的力量支持和运动轨迹控制。
同时，系统还应该能够记录患者运动数据，以便后续的分析和评估。
（2）交互界面：系统应该提供友好的交互界面，使患者能够轻松使用。
交互界面应该包括简洁明了的操作指南和反馈信息。
（3）个性化康复方案：系统应该根据患者的特定康复需求和身体状况，为其制定个性化的康复治疗和训练计划。
该计划应该包括具体的运动目标、频率、持续时间和难度等信息，并能根据患者的进展进行调整。
（4）进展评估与反馈：系统应该能够通过数据分析和算法，对患者的运动进展进行评估，并提供及时的反馈。
评估结果应该能够量化患者的康复程度，并据此调整康复方案。
3. 设计原则（1）安全性：系统设计应该注重患者的安全。
机器人运动装置需要具备安全保护措施，避免对患者造成伤害。
此外，交互界面和操作流程也应该简单明了，避免患者因误操作而导致意外伤害。
（2）可定制性：系统应该具备一定的可定制性，以适应不同患者的康复需求。
康复方案应该根据患者的病情、病史和身体状况进行个性化调整，并能根据患者的康复进展进行动态调整。
（3）数据存储与分析：系统应该能够记录和存储患者的运动数据，并结合数据分析算法，对患者的康复进展进行评估。
这样可以根据评估结果调整康复方案，提高治疗效果。
4. 核心技术和关键组件（1）机器人运动装置：机器人运动装置是系统的核心组件之一，它可以为患者提供力量支持和运动轨迹控制。
康复机器人上肢运动系统控制策略
在此模式下，康复机器人通过识别患者的主动运动意图并结合预设的轨迹和运动速度来带 动患者进行上肢运动，这种模式主要适用于患者具有一定的上肢肌肉力量和协调性，但不 足以完成全部的上肢运动的情况。
基于运动捕捉技术的控制策略
光学运动捕捉技术
通过在患者身体上设置多个光学标记，利用多个高清摄像机捕捉 标记的位置变化，从而获取患者的上肢运动信息。
03
上肢运动模式和控制策略 设计
上肢运动模式分类与选择
被动运动模式
在此模式下，康复机器人主要通过预设的轨迹和运动速度来带动患者进行上肢运动，患者 只需跟随机器人的动作进行被动运动，这种模式主要适用于患者上肢肌肉力量和协调性严 重不足的情况。
主动运动模式
在此模式下，康复机器人通过内置的传感器和算法识别患者的主动运动意图，并辅助患者 进行上肢运动，这种模式主要适用于患者具有一定的上肢肌肉力量和协调性，但不足以完 成全部的上肢运动的情况。
06
结论与展望
研究成果与贡献
提出了一种基于生物力学模型的上肢运动控制系统，能够实现精准的关节角度控 制和运动轨迹规划。
针对康复机器人的应用场景，设计了基于肌电信号的上肢运动功能检测算法，实 现了对上肢运动功能的快速评估和反馈。
针对上肢康复训练的特殊需求，开发了一种基于虚拟现实技术的上肢康复训练系 统，能够提供沉浸式的康复训练体验，提高患者的康复效果。
当前研究的不足
现有的康复机器人控制策略主要集中在运动功能实现方面， 对于患者运动协调性和适应性的研究尚不完善，因此需要进 一步探讨。
研究现状与发展
康复机器人的研究现状
目前，康复机器人的研究已经取得了一定的进展，各种类型的康复机器人不 断涌现，但它们主要集中在运动功能实现方面，对于患者运动协调性和适应 性的研究尚处于初级阶段。
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》范文
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》篇一一、引言随着科技的发展和人口老龄化问题的加剧，康复医学领域的需求日益增长。
上肢康复训练是康复医学中的重要一环，其对于提高患者的生活质量和促进身体康复具有重要意义。
传统的上肢康复训练方法通常依赖于物理治疗师的手动操作，但这种方法存在效率低下、操作不便等问题。
近年来，随着虚拟现实技术和计算机视觉技术的快速发展，基于视觉交互的上肢虚拟康复系统逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨基于视觉交互的上肢虚拟康复系统的设计与实现，以及其在康复训练中的应用和优势。
二、系统设计1. 系统架构基于视觉交互的上肢虚拟康复系统主要由硬件设备和软件系统两部分组成。
硬件设备包括传感器、摄像头等，用于捕捉患者的上肢运动信息。
软件系统则负责处理这些信息，并呈现虚拟的康复训练场景。
2. 视觉交互技术视觉交互技术是本系统的核心，通过摄像头等设备捕捉患者的上肢运动信息，实时呈现虚拟的康复训练场景。
本系统采用计算机视觉技术，通过图像处理和模式识别等技术，实现对患者上肢运动的准确捕捉和识别。
同时，系统还采用自然语言处理技术，实现与患者的交互和指导。
三、系统实现1. 硬件设备硬件设备包括传感器、摄像头等，用于捕捉患者的上肢运动信息。
传感器可以实时监测患者的肌肉活动情况，摄像头则可以捕捉患者的上肢运动轨迹和姿态。
这些信息将被传输到软件系统中进行处理。
2. 软件系统软件系统包括数据采集、处理和呈现三个部分。
数据采集部分负责从硬件设备中获取患者的上肢运动信息；数据处理部分则负责对这些信息进行加工和处理，如图像处理、模式识别等；呈现部分则将处理后的信息以虚拟的形式呈现出来，供患者进行康复训练。
四、应用与优势1. 应用领域基于视觉交互的上肢虚拟康复系统可以广泛应用于康复医学、体育训练、神经科学等领域。
在康复医学中，该系统可以帮助患者进行上肢运动功能的恢复和训练；在体育训练中，该系统可以用于提高运动员的上肢运动能力和协调性；在神经科学中，该系统则可以用于研究人类上肢运动的神经机制和调控方式。
康复机器人的系统设计
第1章绪论1.1概述据报道，我国60岁以上的老年人已有1.43亿，占全国人口的11％，到2050年将达到4.37亿。
在老龄人群众中有大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状[1]。
近年由于患心脑血管疾病使中老年患者出现偏瘫的人数不断增多，而且在年龄上呈现年轻化趋势。
同时，由于交通运输工具的迅速增长，因交通事故而造成神经心痛损伤或者肢体损伤的人数也越来越多。
在美国数以百万计的有神经科疾病病史和受到过意外伤害的患者需要进行康复治疗，仅以中风为例，每年大约有600，000中风幸存者，其中的二百万病人在中风后存在长期的运动障碍。
随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到了更多人的关注，为了提高他们的生活质量，治疗、康复和服务于他们的产品的技术和质量也在相应地提高。
随着机器人技术和康复医学的发展，在欧洲、美国和日本等国家，医疗康复机器人的市场占有率呈逐年上升的趋势，仅预测日本未来机器人市场，2005年医疗、护理、康复机器人的市场份额约为250，000美元，而到2010年将上升到1，050，000美元，其增长率在机器人的所有应用领域中占据首位。
因此，服务于四肢的康复设备的研究和应用有着广阔的发展前景[2]。
康复机器人是康复设备的一种类型。
康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。
在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，而康复机器人研究仍处于起步阶段，一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化的康复机器人的需求，有待进一步的研究和发展。
由于康复训练机器人要与人体直接相连，来带动肢体进行康复训练，所以对驱动器的安全性、柔性的要求较高。
近年来，以气动元件柔性驱动器逐渐引起人们的重视，在医疗康复器械领域中得到越来越多的应用。
本课题的研究目的是设计一种用于脑损伤、中风等病人的步态康复训练-.系统，帮助病人更好地进行康复训练，减轻他人的帮助，挺高效果。
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》范文
《基于视觉交互的上肢虚拟康复系统》篇一一、引言随着科技的不断发展，虚拟现实技术在医疗康复领域的应用越来越广泛。
其中，基于视觉交互的上肢虚拟康复系统是一种新兴的康复治疗手段，能够有效地帮助患者进行上肢功能恢复。
本文将详细介绍基于视觉交互的上肢虚拟康复系统的原理、应用、优缺点以及未来发展方向。
二、系统原理基于视觉交互的上肢虚拟康复系统主要通过视觉反馈和运动捕捉技术实现。
系统通过高清摄像头捕捉患者的上肢运动，将运动数据传输至计算机进行处理，再通过虚拟现实技术将处理后的数据呈现在屏幕上。
患者根据屏幕上的虚拟反馈进行上肢运动，以达到康复治疗的目的。
三、系统组成1. 硬件部分：包括高清摄像头、计算机、显示器以及运动捕捉设备等。
其中，高清摄像头用于捕捉患者的上肢运动，计算机用于处理运动数据和呈现虚拟反馈，显示器则将虚拟反馈呈现在患者眼前。
2. 软件部分：包括运动捕捉软件、虚拟现实软件以及康复治疗软件等。
运动捕捉软件用于捕捉患者的上肢运动数据，虚拟现实软件则将处理后的数据呈现在屏幕上，康复治疗软件则根据患者的康复情况制定相应的治疗方案。
四、系统应用基于视觉交互的上肢虚拟康复系统广泛应用于脑卒中、脊髓损伤、脑外伤等上肢功能障碍的康复治疗。
通过视觉反馈和运动捕捉技术，患者能够在轻松愉快的氛围中进行上肢运动，从而达到康复治疗的目的。
此外，该系统还可用于上肢肌肉力量的训练、协调性的训练以及感觉功能的恢复等。
五、系统优缺点优点：1. 视觉反馈直观：患者能够清晰地看到自己的上肢运动情况，有助于提高康复治疗的积极性和效果。
2. 运动捕捉准确：高清摄像头和运动捕捉技术能够准确捕捉患者的上肢运动数据，为康复治疗提供可靠的依据。
3. 操作简便：患者可在医生的指导下进行操作，无需专业人员陪同。
4. 康复效果好：通过虚拟现实技术，患者能够在轻松愉快的氛围中进行康复治疗，提高康复效果。
缺点：1. 设备成本高：基于视觉交互的上肢虚拟康复系统需要高精度的硬件设备和软件支持，导致设备成本较高。
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**上海市科委科技创新行动计划项目(编号:16441905200);上海工程技术研究中心项目(编号:15DZ2251700)收稿日期:2018年5月脑卒中是全球性的常见病,具有发病率、致残率、复发率高的特点。
中国每年新发脑卒中患者约有200万人,其中70%~80%的脑卒中患者因为残疾不能独立生活[1]。
脑卒中是危害人类健康的主要疾病之一,这一疾病由急性期进入恢复阶段后,多留有不同程度的偏瘫、失语、吞咽困难及呛咳等神经功能障碍。
因此,在这一时期尽早引入系统的康复治疗就显得尤为重要[2]。
康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支,目前已被广泛应用于康复护理、假肢和康复治疗等方面,患者借助它可以得到及时、系统的康复训练。
笔者以STM32微处理器为硬件平台,设计开发了基于μC/OS-Ⅲ操作系统的上肢康复机器人软件系统。
1上肢康复机器人系统结构上肢康复机器人系统主要由传感器、控制器、驱动器、机械手臂等部分组成,如图1所示。
控制器通过采集传感器信号,判断患者的运动意图,根据人机交互的工作模式,实时计算出设备需要提供的助力或阻力大小,向驱动器发送指令,驱动机械臂带动人的手臂正确运行,并把运行中的所有数据传输到云端,便于后期对康复效果进行分析。
2操作系统搭建2.1μC/OS-Ⅲ特点嵌入式操作系统是一种用途广泛的计算机系统,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等[5-6]。
目前广泛使用的嵌入式操作系统有μC/OS 、R -TLinux 、Windows CE 、VxWorks 、μClinux ,以及应用于智能手机和平板电脑的Android 、iOS 等。
在这些嵌入式操作系统中,μC/OS-Ⅲ操作系统获得了美国食品药品监督管理局认证,被广泛应用于医疗领域。
μC/OS-Ⅲ的源码与之前版本μC/OS-域的源码相差很大,很多方面都做了更加规范的修改,处理问题的机制也有非常大的突破[7-8]。
μC/OS-Ⅲ采用可裁剪、可固化、可剥夺型的实时内核,管理任务的数量不受限制。
μC/OS-Ⅲ属于第三代内核,可提供现代实时内核的所有服务,如资源管理、任务间同步、任务间通信等。
μC/OS-Ⅲ还具有许多其它实时内核所没有的独特功能,如在系统运行时做性能测试,向任务直接发信号量或消息,以及同时等待多个内核对象等[9]。
μC/OS-Ⅲ的主要目标是提供一个一流的实时内核,为嵌入式产品的开发节省大量研发时间。
使用诸如μC/OS-Ⅲ之类的商业实时内核,能够为设计工程师提供坚实的基础和软件框架,以适应嵌入式设计中日益提高的复杂性。
基于μC/OS-Ⅲ操作系统的上肢康复机器人软件系统设计□郭凤仙上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070摘要:基于μC/OS-Ⅲ操作系统对上肢康复机器人软件系统进行了设计。
介绍了上肢康复机器人的结构,分析了μC/OS-Ⅲ操作系统的特点,并对这一操作系统的移植与应用进行了论述。
关键词:操作系统康复机器人软件设计中图分类号:TH782文献标志码:A文章编号:1000-4998(2018)10-0057-04Abstract :The software system for upper limb rehabilitation robot was designed based on μC/OS-Ⅲoperating system.The structure of upper limb rehabilitation robot was introduced.The characteristics of μC/OS -Ⅲoperating system were analyzed.The transplantation and application of this operating system were discussed.Key Words :Operating SystemRehabilitation RobotSoftwareDesign2.2滋C/OS-Ⅲ移植移植所需要的操作系统,可以下载Micrium 公司官方网站在STM32F4xx 微处理器上移植好的μC/OS-Ⅲ,如图2所示。
操作系统在移植时,考虑后续升级的方便,通常将软件架构分成四层,如图3所示。
第一层负责硬件外围的设置,如哪些引脚为通用输入输出接口,哪些引脚为通用异步收发传输器和双向两线串行总线(I 2C )等。
第二层负责嵌入式操作系统和硬件底层的关联。
第三层为实时操作系统,这一层的内容基本与中央处理器无关,可以直接移植。
第四层是应用层,主要包括与计算机或云端等的通信、获取外围传感器信息、信号逻辑处理、设备状态分析等。
这样分层的好处是,当硬件平台更换时,只需要修改第一层和第二层。
μC/OS-Ⅲ移植时,每一层需要包含的文件如图4所示,以下进行具体说明。
①为应用程序代码,例如main ()函数包含上肢康复机器人的控制逻辑等代码,约对应第四层。
②为处理器厂家通常以源代码的形式提供的库函数,用于访问中央处理器外设,一般可以在生产厂家的官网下载到源码,约对应第一层。
设的交互代码,约对应第二层。
④为与处理器无关的代码,由高度可移植性的ANSI C 语言编写,约对应第三层。
⑤为需要根据特定的中央处理器架构进行修改、移植的文件,约对应第二层。
⑥为中央处理器相关功能代码封装,约对应第三层。
⑦为提供通用函数的源文件,部分函数用于替换编译器提供的stdlib.h 库中的函数,确保跨编译器的可移植性,约对应第三层。
⑧为中央处理器移植文件,用户如果想要移植μC/OS-Ⅲ到不同平台上,需要修改这部分代码,约对应第二层。
3软件系统设计上肢康复机器人是新兴的、多学科交叉的研究领域[10-11],从软件处理的层面考虑,主要有通信层、控制层、算法处理层、信号处理层和驱动层。
各层主要功能分布如图5所示。
上肢康复机器人系统普遍比较庞大,需要由多人同时进行编程和调试。
通过软件架构,一般可进行如下任务分配:①通信层、控制层和驱动层由熟悉通信软件的工程师负责,主要将机器人本体获得的传感器信息通过无线保真网络或第四代移动通信技术通信模块等传输至云端,便于后期大数据分析;②对于人机界面交互的数据,通过在解析后调度底层不同的任务,来实现和虚拟现实的实时数据交互;③搭建底层和驱动器的控制器局域网总线或以太网控制自动化技术等通信通道,使算法处理层的结果能及时传达到驱动器;④算法处理层和信号处理层一般认为是设备的核心技术,负责实时监测人的运动意图,并在正确识别后快速响应,使设备能动态跟随人的运动,及时提供一定的助力或阻力等。
根据软件功能分布搭建应用层软件架构,如图6所示。
从图6可以看出,层之间通过信号量的形式连接,通信层如要解析出需要切换的控制状态,启动对应的AppTaskServoControlTCB任务块,则只需置位相应的信号量canopen402_ControlWord_Sem。
函数如下: OSSemPost(&canopen402_ControlWord_Sem,OS_OPT_POST_1+OS_OPT_POST_NO_SCHED,//向优先级高的任务发送信号量,待任务完成后再切换&err)同时在AppTaskServoControlTCB任务块中增加如下代码:(void)OSSemPend(&canopen402_ControlWord_Sem,0,//无期限等待OS_OPT_PEND_BLOCKING,0,//返回详细发布时间&err);//返回错误类型当收到canopen402_ControlWord_Sem信号后, AppTaskServoControlTCB会自动执行。
4结论笔者介绍了μC/OS-Ⅲ的特点和应用。
μC/OS-Ⅲ能提供很多其它实时内核中所没有的特性,比如能在运行时测量运行性能,直接发送信号或消息给任务,任务能同时等待多个信号量和消息队列等。
正是由于这些特点,康复机器人的软件开发可简化程序员间的配合,通信层负责解析并置位相对应的信号量,信号层负责信号处理与正确识别人的运动意图,并置位相对应的信号量驱动电机。
嵌入式操作系统可以将产品的应用开发和底层开发有效分层,这样在产品更新过程中,仅需更改底层接口即可,不仅可以增强代码可读性,而且可以缩短产品的开发周期。
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（编辑启德）与云端通信与用户界面通信与虚拟现实通信解析上位机指令训练模式开始训练停止训练报警复位向AppTaskServoControlTCB 发送信号量Servo_Control_Change_Sem 向AppTaskStartTrainTCB发送信号量Start_Train_Sem向AppTaskStopTrainTCB发送信号量Stop_Train_Sem向AppTaskErrorResetTCB发送信号量Error_Reset_SemAppTaskServoControlTCB中断所有控制驱动器的任务发送信号量至切换驱动器控制模式(APPTask402ControlWordTCB)AppTaskStartTrainTCB根据当前的控制模式恢复对应的任务AppTaskStopTrainTCB根据当前的控制模式中断对应的任务AppTaskErrorResetTCB根据当前的状态复位某些功能使设备能再次正常运行通信层控制层定时处理信号处理层驱动任务驱动层Algorithm_process根据滤波后的信号判断患者的运动意图计算出合理的扭矩、位置等信号Error_scan检查设备和患者的状态force_signal_process muscle_signal_process angle_signal_process voice_signal_processAPPTask402ControlWordTCB 切换驱动器的工作模式需确认切换是否成功任务有AppTaskAROMTCB(主动训练)、AppTaskPROMTCB(被动训练)、AppTaskResistanceTCB(阻抗训练)、AppTaskTMode402TCB(示教模式)等。