基于抓握可靠性的肌電控制假手優(yōu)化和動(dòng)態(tài)性能研究
本文關(guān)鍵詞: 肌電控制假手 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 力能耦合 瞬態(tài)響應(yīng) 動(dòng)態(tài)特性 出處:《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》2014年07期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)肌電控制假手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析影響肌電控制假手抓握可靠性的因素。借助MSC/Nastran軟件平臺(tái),建立該假手系統(tǒng)的有限元模型,以結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)變能最小作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù),以結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的體積和質(zhì)量約束作為優(yōu)化約束函數(shù),對(duì)肌電控制假手進(jìn)行結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化。在此基礎(chǔ)上分析研究其動(dòng)力特性、力能耦合關(guān)系、以及在以傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)作為外部沖擊載荷作用下的瞬態(tài)響應(yīng)。研究結(jié)果表明:優(yōu)化后的肌電控制假手的振動(dòng)沖擊減小,反應(yīng)時(shí)間縮短,抓握可靠性得到顯著提高。
[Abstract]:According to the structural characteristics of the electromyoelectric control prosthetic hand, the factors influencing the grip reliability of the myoelectric control prosthetic hand are analyzed. With the help of MSC/Nastran software platform, the finite element model of the prosthetic hand system is established, in which the minimum strain energy of the structural system is taken as the optimal objective function. Taking the volume and mass constraints of the structural system as the optimal constraint functions, the structural topology optimization of the EMG control prosthetic hand is carried out. Based on this, the dynamic characteristics and the coupling relationship between force and energy are analyzed and studied. The research results show that the vibration impact of the myoelectric control prosthetic hand is reduced, the reaction time is shortened, and the grip reliability is improved significantly after the dynamic response of the transmission system is taken as the external impact load.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51275422) 西北工業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)業(yè)種子基金項(xiàng)目(Z2013032)資助
【分類號(hào)】:R318.17;TP273
【參考文獻(xiàn)】
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1 湯奇榮;姜力;李楠;楊大鵬;劉宏;;肌電假手感覺反饋機(jī)理研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年08期
2 趙京東;姜力;劉宏;蔡鶴皋;;基于DSP的三自由度肌電假手實(shí)時(shí)控制方法[J];航空學(xué)報(bào);2007年05期
3 姜明文,王人成,羅志增,金德聞,張濟(jì)川;具有觸滑覺功能的肌電假手[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年08期
4 王新慶;劉伊威;姜力;楊大鵬;李楠;劉宏;黃海;;Design and Control of a Coupling Mechanism-Based Prosthetic Hand[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2010年05期
5 李平林,楊曉延,黃靖遠(yuǎn),李尤祥,劉瑩,沈鋼,張浩,權(quán)英華;一種肌電控制假手的新型自適應(yīng)增力機(jī)構(gòu)[J];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);1996年02期
【共引文獻(xiàn)】
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1 胡燕清;陳進(jìn)軍;胡國(guó)清;;一種聲電式滑覺傳感器的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試[J];傳感器與微系統(tǒng);2011年03期
2 劉伊威;任偉;高一夫;;腱驅(qū)動(dòng)假手手指運(yùn)動(dòng)及力分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期
3 夏春明;楊正宜;曹煒;曹恒;;基于肌音信號(hào)的虛擬假肢控制[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期
4 唐建友;羅志增;;三自由度比例控制肌電假手的設(shè)計(jì)[J];機(jī)電工程;2009年12期
5 吳鑾;黃鵬程;鮑官軍;楊慶華;;表面肌電信號(hào)分析及其在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];機(jī)電工程;2011年11期
6 李楠;趙京東;姜力;劉宏;蔡鶴皋;;多自由度仿生假手嵌入式控制系統(tǒng)及其抓取策略[J];機(jī)器人;2011年01期
7 李晶;邵忍平;申江;黃欣娜;;肌電控制假手新型自動(dòng)變速系統(tǒng)的分析研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2013年09期
8 王新慶;劉伊威;楊大鵬;樊紹巍;劉宏;;基于EMG的假手實(shí)時(shí)力跟蹤控制[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期
9 胡蘭子;陳進(jìn)軍;;傳感器技術(shù)在機(jī)器人上的應(yīng)用研究[J];軟件;2012年07期
10 徐國(guó)政;宋愛國(guó);李會(huì)軍;;康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制技術(shù)[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2009年04期
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1 張濟(jì)川;;仿生肌電假手的觸滑覺功能及其實(shí)現(xiàn)[A];第七屆全國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)工程與康復(fù)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年
2 王人成;羅志增;劉啟棟;胡偉;;電動(dòng)假手仿生設(shè)計(jì)方法的探討[A];第七屆全國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)工程與康復(fù)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年
3 翁氪峗;王人成;賈曉紅;劉啟棟;羅志增;;電動(dòng)假手的自增力機(jī)構(gòu)[A];第七屆全國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)工程與康復(fù)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年
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3 黃海;新型仿人假手及其動(dòng)態(tài)控制的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年
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3 岳喜勝;仿生手臂中溫度和觸滑覺感知系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2011年
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5 高一夫;基于腱驅(qū)動(dòng)方法的殘疾人假手本體的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
6 于洪;仿人型假手機(jī)構(gòu)與單手指控制方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
7 朱金海;PVDF壓電薄膜及其傳感器的制備與性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
8 郝秀春;肌電假手控制系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2002年
9 汪洋;車輛電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D];南京航空航天大學(xué);2005年
10 劉英濤;多自由度殘疾人假手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及肌電信號(hào)控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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1 金德聞,王人成,白彩勤,黃昌華,張濟(jì)川;電流變液智能下肢假肢擺動(dòng)相控制原理與方法[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年02期
2 金德聞,王人成;人工智能假肢[J];中國(guó)臨床康復(fù);2002年20期
3 謝洪波,王志中,黃海;小波包變換特征提取與表面肌電分類[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2003年09期
【相似文獻(xiàn)】
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1 鄭修軍,張鍵,陳中偉,陳統(tǒng)一;肌電假手的研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2003年03期
2 Liberson WT ,廖家華;用于診治臂叢麻痹的臨床電生理新技術(shù)[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)分冊(cè);1988年04期
3 張振龍;電控液壓腿控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];中國(guó)康復(fù);1995年04期
4 ;小兒骨科學(xué)[J];國(guó)外科技資料目錄(醫(yī)藥衛(wèi)生);1997年09期
5 鄭修軍,張鍵,陳中偉,陳統(tǒng)一;電子假手控制信息源的研究進(jìn)展[J];中華創(chuàng)傷骨科雜志;2002年01期
6 王人成,白彩勤,張濟(jì)川,金德聞,,張培玉;電驅(qū)動(dòng)雙自由度截癱步行器的研究[J];中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;1996年05期
7 徐炳漢,鄭學(xué)鋒;腦外傷術(shù)后綜合征的康復(fù)[J];現(xiàn)代康復(fù);1999年10期
8 陳中偉,陳崢嶸,胡天培;再造手指控制的電子假手[J];中華創(chuàng)傷骨科雜志;1999年01期
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1 羅永昭;孫為;;建國(guó)以來(lái)我國(guó)假肢的發(fā)展[A];第18屆中國(guó)康協(xié)肢殘康復(fù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文選集[C];2009年
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本文編號(hào):1502331
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