生物機(jī)電一體化假肢手的仿真系統(tǒng).pdf

1、隨著生物機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，肌電控制仿人假肢手得到廣泛研究。本研究開(kāi)發(fā)了肌電控制欠驅(qū)動(dòng)仿人假肢手的仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)假肢手的操作過(guò)程模擬，用于欠驅(qū)動(dòng)假肢手的運(yùn)動(dòng)特性以及力/力矩分配特性的計(jì)算機(jī)輔助分析。此外，該系統(tǒng)還可應(yīng)用于假肢手肌電控制接口中生物信號(hào)處理與解碼算法的模擬與驗(yàn)證，為肌電控制接口的研究和開(kāi)發(fā)提供支持環(huán)境。主要研究?jī)?nèi)容如下： ⑴建立了連桿機(jī)構(gòu)欠驅(qū)動(dòng)擬人假肢手的運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)模型，分析了影響擬人手抓取力分配特

2、性的主要因素。開(kāi)發(fā)了欠驅(qū)動(dòng)假肢手的仿真系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)假肢手的運(yùn)動(dòng)特性、抓取靜力特性仿真以及基于肌電控制信號(hào)的操作仿真。 ⑵開(kāi)發(fā)了肌電信號(hào)采集與處理軟件系統(tǒng)，完成了基于USB的通訊軟件開(kāi)發(fā)。主要包括下位機(jī)的固件程序和上位機(jī)的客戶(hù)應(yīng)用程序。軟件系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)肌電信號(hào)的特征提取和模式分類(lèi)。 ⑶利用所開(kāi)發(fā)的假肢手仿真軟件系統(tǒng)和信號(hào)采集處理系統(tǒng)，構(gòu)建了欠驅(qū)動(dòng)假肢手的半物理仿真平臺(tái)，完成了利用多通道前臂肌電信號(hào)控制虛擬手操作的實(shí)驗(yàn)。