多自由度智能假手控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、多自由度智能假手是利用生物電作為控制信號的動力假肢,是一種用生物電作為控制信號的典型的"人-機(jī)"系統(tǒng).其工作原理是利用生物電的電位變化作為控制信號控制假手動作,用安裝在假手手指前端的傳感器檢測出觸覺、滑覺信號調(diào)整假手握力的大小,從而代替人體軀體上失去的手臂.目前,影響多自由度假手的發(fā)展主要有兩個(gè)因素:一是在生物電信號的識別上有很大的困難,不能依據(jù)采集到的生物電信號正確地判斷出假手應(yīng)作出的動作,導(dǎo)致假手動作的誤動率較大,以至于不能作為臨床

2、上的應(yīng)用;二是受具體條件影響,選擇的信息源所包含的信息不足以控制假手.在學(xué)習(xí)并總結(jié)了國內(nèi)外此領(lǐng)域內(nèi)的大量科研資料的基礎(chǔ)上,以降低多自由度假手的誤動率為目的,提出以BP網(wǎng)絡(luò)為控制算法的三自由度肌電假手控制系統(tǒng)的解決方案.并且將PVDF薄膜傳感器利用于檢測假手的觸覺、滑覺信號,提出了自適應(yīng)調(diào)節(jié)假手握力系統(tǒng)的解決方案.給假手增加以"感覺"功能,使假手既能抓取玻璃杯等易碎物體,又能抓取金屬等較重物體.雖然肌電信號作為假手信息源具有易采集等優(yōu)點(diǎn),

3、但是對于上肢高位截肢的患者來說,就沒有能力再提供足夠的肌電信息來控制假手的動作.以此為原因,本文在深入地研究腦電信號的基礎(chǔ)上,總結(jié)了前人應(yīng)用腦電信號作為控制信號的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析了應(yīng)用腦電信號控制假手的可行性,并提出了一種利用腦電信號控制假手的控制模式.實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的三自由度智能肌電假手控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果,假手動作準(zhǔn)確,并且握物可靠、穩(wěn)定.經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,腦電信號控制假手具有一定的可行性;本文提出的腦電信號控制多自由度假