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随着现代化步伐的加快,科学技术的高速发展,全球各国科研机构逐渐加大了对机器人技术的研究和应用。智能假肢(机械手),作为一种服务机器人产品,为深受痛苦和折磨的上肢缺失残疾者带来了福音,它不仅在一定程度上提高了他们的自理能力,而且让他们对以后的生活充满了信心和勇气。 本文主要研究并设计了一种智能假肢(机械手)控制系统。首先阐述智能假肢的国内外研究现状,课题背景及意义,提出本课题所研究的主要内容;其次通过介绍智能假肢的机械结构组成,分析其自由度情况,在建立D-H坐标系及其数学模型基础上,求解出智能假肢的运动学方程,并利用Matlab软件对智能假肢的工作空间进行仿真分析;再次提出了智能假肢控制系统的总体设计方案,在智能假肢原有的语音命令和脑电命令控制的基础上,添加了趾压命令控制和眼动命令控制,使智能假肢的控制方式更加丰富和灵活;然后进一步分析了假肢手部的设计和控制工作,传统假肢手部只是通过简单的编程控制其开合,而本设计在假肢手部安装了接触觉、滑觉传感器等检测装置,同时,设计智能假肢手部软件系统,有效控制手部电机的运行速度和运行方式,实现假肢手部对物体的可靠抓取;最后从人手抓取物体的思路和滑动的特点出发,引入自适应模糊控制系统,通过仿真结果,证明了整个控制系统的稳定性、合理性和可行性。