五自由度仿人型殘疾人假手控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、多自由度仿人型假手的研究是機器人領(lǐng)域近幾年備受關(guān)注的研究課題之一，該課題的研究具有很大的理論研究價值和潛在市場價值，對于改善殘疾人的生活條件以及促進醫(yī)療福利事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。本文結(jié)合國家“863”計劃項目“高性能仿人型假手”（項目編號：2009AA043803）和國家自然科學(xué)基金重點項目“新一代仿人型殘疾人假手系統(tǒng)及理論的研究”（項目編號：50435040），研究了具有力位感知功能、各手指獨立驅(qū)動新型仿生假手的控制器，研制了

2、無線傳輸方式的表面肌電傳感器，并對阻抗控制的關(guān)鍵問題進行了研究，本文還設(shè)計了半掌手底層控制器。
　　本文研究的假手是在實驗室前幾代假手的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量的實驗結(jié)果和臨床反饋信息設(shè)計的新型仿人型假手，假手共五個手指，每個手指由一個電機單獨驅(qū)動，手指有三個關(guān)節(jié)構(gòu)成，通過連桿機構(gòu)實現(xiàn)手指的全耦合。假手尺寸略小于人手，重量約為420克。
　　通過對假手要實現(xiàn)的控制功能的分析，采用分層的控制結(jié)構(gòu)：頂層控制器以DSP為核心，主要實現(xiàn)人機

3、交互控制；底層控制器采用DSP+CPLD方案，主要實現(xiàn)假手本體的控制。本文主要針對假手的底層控制器進行研究，完成運動控制模塊和傳感器信號處理模塊的設(shè)計。設(shè)計過程中充分考慮了假手的低功耗設(shè)計和集成化設(shè)計。
　　由于肌電控制是假手的主要控制方式，本文采用自制的基于無線傳輸方式的表面肌電傳感器，構(gòu)建肌電控制系統(tǒng)，實現(xiàn)假手的肌電控制。本文設(shè)計表面肌電信號的拾取和調(diào)理模塊，基于CC2510設(shè)計表面肌電信號采集和無線傳輸模塊，采用時分多址的通