摘要：假肢手稳定有效地抓取物体是穿戴者完成日常生活工作中的各种任务的前提,所以设计出结构简单、动态响应特性良好的假肢手抓握力控制系统对于假肢手的应用推广尤为重要。本文首先研究腱驱动假肢手的响应特性,分析假肢手恢复弹簧刚度与被抓物体刚度对动态响应的影响,并对力敏传感器(FSR)进行辨识建模,研究压力传感器FSR对控制性能的影响,根据分析结果设计适合的控制器,以期提高假肢手系统的响应特性。具体研究内容如下：首先建立了腱驱动假肢手系统的模型,获得了假肢手恢复弹簧刚度与被抓物体刚度对假肢手系统动态响应的影响规律,分析了开环系统稳定性和响应特性。通过实验得到压力传感器的响应特性,根据实验结果,采用近似最优辅助变量法,建立了不同阶次的压力传感器的动态数学模型,并通过实验对比选取合适的阶次作为压力传感器模型阶次。选取PID控制器,分析了压力传感器、假肢手恢复弹簧刚度、被抓物体刚度及建模误差对假肢手抓握力控制性能的影响。针对假肢手系统存在外部干扰、摩擦、间隙等非建模误差因素,传统PID无法获得预期控制目标,因此设计模糊PID控制器以改善假肢手系统响应特性。最后通过搭建抓握力控制实验平台,实验研究假肢手控制性能。采用压力传感器FSR测量假肢手抓握力,利用NI-PXI虚拟仪器平台对假肢手进行实时控制,并在LabView中完成假肢手抓握力控制编程、数据采集等任务。通过在此平台上进行的假肢手抓握力控制实验,结果验证了控制系统的有效性。图59幅,表8个,参考文献85篇。