随着科研水平的发展,假肢技术也得到了长足的进步。肌电假肢和脑电假肢是当前较为先进的多自由度智能假肢,然而这些假肢在控制方案上仍然采取根据设定好的固定模式运动,假肢使用者不能直觉地获得感觉反馈,从而不能进行感觉反馈控制,人机交互性不足。这一缺陷阻碍了假肢技术的进一步发展。运动和感觉是人手的两大功能,并且两功能相互影响。获取假手在抓握物体过程中产生的触滑觉信号,能够有效地提高假手运动的效率,实现无损、牢靠地将物体抓握。为了采集到精确的触滑觉信号,在研究中选用了性能优异的压电驻极体薄膜材料。这款材料有着质量轻、厚度薄、柔软可弯折、灵敏度高等特性。通过选用薄膜原材料,进行压电技术研究,搭建压电驻极体薄膜电学特性测量系统,并制作传感器封装。针对此传感器设计信号调理电路,电路包括电荷放大器模块、低通放大器模块、陷波器模块和电源模块等。在设计低通放大器模块时,利用计算机编程技术实现参数选型,更加科学严谨制作电路。此外,还搭建了计算机信号采集系统和嵌入式信号采集系统,以应对在不同场景下的信号采集任务。使用搭建好的电路系统和信号系来获取假手感觉反馈信号,并提取出信号的时域和频率特征,进行对比和判断,以此提取出触觉信号和滑觉信号,用这两类信号来控制假手的运动。通过对肢体残端残留神经表面电刺激,研究受试者肢体残端处触觉信息输入的一般规律。在实验中采用主观指标和客观指标结合的方式确定了两个问题,一是通过表面电刺激截肢者的残肢,可以使截肢者获得幻肢感;二是确定了相对最佳的触觉信息输入位置。在研究过程中,还进行了基于FMG(肌肉力描记法)的运动特征识别实验。建立八通道压电传感系统,并将压力传感器布置在人的大腿上,采集大腿在进行抬腿、伸直、落地和翘膝四个动作时候因肌肉收缩而产生的压力,通过特征识别处理,较为精确地分辨出了四个不同的动作。这是手部FMG实验的研究基础。