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域近幾年備受關注的研究課題之一，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)展具有重要的現實意義。本文結合國家“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，并對阻抗控制的關鍵問題進行了研究，本文還設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上，結合大量的實驗結果和臨床反饋信息設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動，手指有三個關節(jié)構成，通過連桿機構實現手指的全耦合。假手尺寸略小于人手，重量約為420克。
　　通過對假手要實現的控制功能的分析，采用分層的控制結構：頂層控制器以DSP為核心，主要實現人機

3、交互控制；底層控制器采用DSP+CPLD方案，主要實現假手本體的控制。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計。設計過程中充分考慮了假手的低功耗設計和集成化設計。
　　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，構建肌電控制系統(tǒng)，實現假手的肌電控制。本文設計表面肌電信號的拾取和調理模塊，基于CC2510設計表面肌電信號采集和無線傳輸模塊，采用時分多址的通