助力攜行裝置感知系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，不斷的把人類從體力勞動中解放出來。其中一個標(biāo)志性事件就是機器人的出現(xiàn)。機器人的高效性、動作的高精度性和高響應(yīng)速度能夠幫助人類完成很多繁重、乏味、危險的工作。機器人可用于太空開發(fā)，月球車，深海探測器，海洋石油開采，航天飛機機械臂等，小至微型手術(shù)機械，生命監(jiān)測儀等。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)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)等，為人體行走時提供動力，擴展人體運動能力，增強人體力量。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)運動控制的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到助力攜行系統(tǒng)隨動性，可控性。對可穿戴型步行助力系統(tǒng)來說，因外骨髂的運動以人的意圖為導(dǎo)向，需實時、準(zhǔn)確的檢測人體運動參數(shù)，而人體運動參數(shù)具有時變性和復(fù)雜性的特點，這就對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，對助力攜行裝置感知系統(tǒng)進行設(shè)計與實現(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)計與實現(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)計等；傳感器前端電路與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)，包括對多個傳感器信號的采集，放大調(diào)理電路的設(shè)計與實現(xiàn)，以及數(shù)據(jù)采集卡及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計。
　　根據(jù)項目需求，實現(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，且能夠?qū)⒉杉膫鞲衅鲾?shù)據(jù)通過CAN總線實時有效的傳輸至上位機控制板。通過實驗獲取了大量的傳感器信息，最終通過matlab軟件對采集的傳感器數(shù)據(jù)進行了分析