隨著生物機電一體化系統(tǒng)技術的發(fā)展,肌電控制仿人假肢手得到廣泛研究。本學位論文開發(fā)了肌電控制欠驅動仿人假肢手的仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)假肢手的操作過程模擬,用于欠驅動假肢手的運動特性以及力/力矩分配特性的計算機輔助分析。此外,該系統(tǒng)還可應用于假肢手肌電控制接口中生物信號處理與解碼算法的模擬與驗證,為肌電控制接口的研究和開發(fā)提供支持環(huán)境。論文的主要研究工作如下:建立了連桿機構欠驅動擬人假肢手的運動學和靜力學模型,分析了影響擬人手抓取力分配特性的主要因素。開發(fā)了欠驅動假肢手的仿真系統(tǒng),可實現(xiàn)假肢手的運動特性、抓取靜力特性仿真以及基于肌電控制信號的操作仿真。開發(fā)了肌電信號采集與處理軟件系統(tǒng),完成了基于USB的通訊軟件開發(fā)。主要包括下位機的固件程序和上位機的客戶應用程序。軟件系統(tǒng)可實現(xiàn)肌電信號的特征提取和模式分類。利用所開發(fā)的假肢手仿真軟件系統(tǒng)和信號采集處理系統(tǒng),構建了欠驅動假肢手的半物理仿真平臺,完成了利用多通道前臂肌電信號控制虛擬手操作的實驗。仿真系統(tǒng)進一步開發(fā)后可應用于欠驅動仿人假肢手的計算機輔助設計,并為生物/機械接口研究實驗平臺。 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

OttoBock研發(fā)的假肢手Fig.1-2TheprostheseproducedbyOttoBock英國南安普頓大學近年來對假手和機器人靈巧手的研制是基于對人手和手指的

圖 1-3 南安普頓大學機械手Fig. 1-3 Hand designed by Southampton University了解決假手的手指的驅動與自由度的矛盾，國際所謂欠驅動，即驅動器的數(shù)量少于自由度的數(shù)量活性，但可控性并不是很好，也限制了手的質量新的方向。但假肢手的自由度并非完全獨立[6][7]IL/RTR（Rehabilitation Technology Research）Cenperiore Sant’Anna）在歐盟的 Cyberhand 研究項目列多指欠驅動手，包括 RTRI、RTRII 和 RTRIII 6 個主動自由度和 2 個從動自由度，每個手指兩節(jié)關節(jié)。末端關節(jié)為從動關節(jié)。集成了位置反饋關節(jié)的角度位置，力反饋系統(tǒng)為安裝在每個手指要能實現(xiàn)圓柱抓取。自由度和 2 個獨立驅動電機，大拇指可以進行內腱的拉力通過滑輪在各個關節(jié)產(chǎn)生力矩；同時通

RTR系列手（a）RTRI（b）RTRII（c）RTRIIIFig.1-4RTRseriesofhands:(a)RTRI(b)RTRII(c)RTRIII

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3509288