智能化、集成式、重量轻、体积小、可靠性高和操作灵活是多自由度残疾人假手的发展趋势。本文采用生物机电一体化设计思想,针对具有感知功能的多自由度假手,研制了一款基于语音及肌电信号的嵌入式假手控制器。本文首先对假手电气系统国内外研究现状作了综述,分析了多源生物信号在残疾人假手中的应用。结合模块化思想研制了多自由度假手的控制器。系统电源模块负责把电池电压转换为假手所需的各种电压;以TI公司TMS320F2812DSP为核心设计的处理器模块用于管理和决策假手整个控制系统;语音和多通道肌电信号处理模块分别用来处理语音和肌电信号,DSP根据这些信号产生相应的电机动作指令;系统通信模块则包括DSP与上位机,DSP与假手驱动系统的通信,是控制器的重要组成部分;电源管理模块跟随DSP2812实时监测系统电池组的充放电状态和剩余电量情况;感觉反馈则用振动电机和电刺激器使假手佩戴者直接感觉到与抓取力大小对应的振感或电流刺激感,从而产生“幻肢”的感觉,以提高假手操作的可靠性。此外,本文还设计了用于电路板过热保护的温度传感器电路和用于肌电信号训练及运算的片外扩展存储器电路。作为不可缺少的重要组成部分,控制器软件以实时性、可靠性和易升级性为设计原则,完成对应于各硬件模块的程序编制。对作为假手主要控制源的语音和肌电信号进行了算法分析,基于支持向量机的肌电信号分类算法详细研究了其数学原理和应用过程。整个控制器放置在手臂筒内,并通过eCAN总线和假手驱动系统通信。最后,完成嵌入式假手控制器相关实验。其中语音控制实验完成假手抓取、松开、捏住、放下四个动作的控制,而肌电控制实验中基于支持向量机算法利用6枚电极实现了人手部10种姿态的可靠分类。此外本文还进行了电源管理、感觉反馈、系统通信及温度传感器实验。