本文關(guān)鍵詞：基于ARM的嵌入式智能人工腿手持控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

中南大學(xué) 碩士學(xué)位論文 基于ARM的嵌入式智能人工腿手持控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 姓名:鐘金 申請學(xué)位級別:碩士 專業(yè):控制理論與控制工程 指導(dǎo)教師:譚冠政 20070401摘要 中南大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 智能人工腿是世紀(jì)年代發(fā)展起來的具有高性能的新一代假 肢,與普通假肢相比,它能根據(jù)外界條件變化和工作要求,自動地調(diào) 整假肢系統(tǒng)的參數(shù),使其運(yùn)動自如,工作可靠,因而具有更好的仿生 性能。開展該課題的研究對于幫助腿部截肢者回歸主流社會,減輕社 會及其家庭負(fù)擔(dān)具有重要意義。 智能人工腿的控制系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成,即手持控制系統(tǒng)和腿上控 制系統(tǒng)。腿上控制系統(tǒng)主要用來改變智能人工腿的擺動速度,其中的 各種控制參數(shù)都是通過手持控制系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)置。以前研制的智能人 工腿,在控制方面存在諸多不足,比如,手持控制系統(tǒng)多采用位單 片機(jī)作為處理器,速度慢,功耗大且系統(tǒng)開發(fā)難度較大,可擴(kuò)展性差。 通信方式采用的是串口有線通信,操作不便且容易出故障。另外,用 于控制氣缸內(nèi)針閥開度的腿上控制系統(tǒng)采用的是由步進(jìn)電機(jī)所構(gòu)成 的開環(huán)結(jié)構(gòu),位置精度不高。 針對以上不足,我們在設(shè)計(jì)智能仿生人工腿 控制系統(tǒng) 時(shí)做了如下改進(jìn):第一,選用公司的基于體系 結(jié)構(gòu)的微處理器作為手持控制系統(tǒng)的,并結(jié)合外擴(kuò) 存儲器和必要的電路單元構(gòu)成系統(tǒng)硬件平臺。高集成度的 特點(diǎn)使得系統(tǒng)功耗和體積大大降低,運(yùn)行也更加可靠。第二,通過向 植入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和相關(guān)應(yīng)用程序構(gòu)成完整的嵌 入式控制平臺,在保證手持控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)也大大提升了其 可擴(kuò)展性能。第三,采用無線紅外通信的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的串口有線通 信,這樣既簡化操作又確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第四,我們將步進(jìn)電機(jī)改 為直流伺服電機(jī),設(shè)計(jì)了一個具有

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