助力攜行裝置感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，不斷的把人類(lèi)從體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。其中一個(gè)標(biāo)志性事件就是機(jī)器人的出現(xiàn)。機(jī)器人的高效性、動(dòng)作的高精度性和高響應(yīng)速度能夠幫助人類(lèi)完成很多繁重、乏味、危險(xiǎn)的工作。機(jī)器人可用于太空開(kāi)發(fā)，月球車(chē)，深海探測(cè)器，海洋石油開(kāi)采，航天飛機(jī)機(jī)械臂等，小至微型手術(shù)機(jī)械，生命監(jiān)測(cè)儀等。助力攜行系統(tǒng)是模仿人體下肢骨骼系統(tǒng)，結(jié)合傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等，為人體行走時(shí)提供動(dòng)力，擴(kuò)展人體運(yùn)動(dòng)能力，增強(qiáng)人體力量。目前，已廣泛應(yīng)用于助老助殘、康

2、復(fù)訓(xùn)練等。
　　感知系統(tǒng)是攜行助力裝置研究的最重要內(nèi)容之一。良好的感知能力是攜行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到助力攜行系統(tǒng)隨動(dòng)性，可控性。對(duì)可穿戴型步行助力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，因外骨髂的運(yùn)動(dòng)以人的意圖為導(dǎo)向，需實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)，而人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)具有時(shí)變性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，這就對(duì)攜行助力裝置感知系統(tǒng)提出了更高的要求。本文的主要研究工作是根據(jù)控制系統(tǒng)需求，對(duì)助力攜行裝置感知系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要包括的內(nèi)容有：人體助力攜行系統(tǒng)感知系統(tǒng)

3、的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括傳感器的選型、安裝以及傳感器的布局設(shè)置，感知系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)等；傳感器前端電路與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，包括對(duì)多個(gè)傳感器信號(hào)的采集，放大調(diào)理電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以及數(shù)據(jù)采集卡及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)項(xiàng)目需求，實(shí)現(xiàn)了感知系統(tǒng)所需的所有電路，并完成了各傳感器的布局設(shè)計(jì)，且能夠?qū)⒉杉膫鞲衅鲾?shù)據(jù)通過(guò)CAN總線實(shí)時(shí)有效的傳輸至上位機(jī)控制板。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取了大量的傳感器信息，最終通過(guò)matlab軟件對(duì)采集的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析