基于DSP的智能假肢膝關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著科技的發(fā)展，智能假肢逐漸成為假肢業(yè)研究的重點。其主要特點是能根據(jù)外界環(huán)境變化自動調(diào)整步幅、步速等參數(shù)。但是，它不能隨意地、主動地隨著步頻、膝關(guān)節(jié)角度的變化而變化。本課題以單軸電動膝關(guān)節(jié)為研究對象，提出了主動式假肢的設(shè)想，并以TMS3120F2812處理器為核心設(shè)計了智能假肢膝關(guān)節(jié)控制器，將直流伺服系統(tǒng)作為膝關(guān)節(jié)的驅(qū)動器，應用了模糊PID方法進行控制。膝關(guān)節(jié)能夠提供力矩包括助伸力矩和阻尼力矩兩個部分，根據(jù)人的意識和實際環(huán)境調(diào)整假肢系統(tǒng)

2、的參數(shù)，靈活可靠地完成動作。單軸膝關(guān)節(jié)控制器只是智能膝上假肢控制器的基礎(chǔ)性研究，具有仿生特性的柔性多連桿膝關(guān)節(jié)機構(gòu)運動實時控制將是以后膝上假肢研究的重點。 主動型下肢假肢的膝關(guān)節(jié)運動由直流伺服電機通過齒輪減速后驅(qū)動，電機轉(zhuǎn)過的角度和膝關(guān)節(jié)運動的角度是一一對應的，膝關(guān)節(jié)運動角度期望值也就是所要控制電機轉(zhuǎn)過的角度值及方向。DSP根據(jù)假肢膝關(guān)節(jié)期望值，計算得出控制量并發(fā)出控制直流伺服電機的轉(zhuǎn)動速度直接改變膝關(guān)節(jié)彎曲的角度。 本