人的手部運(yùn)動的參數(shù)檢測可以在多方面得到應(yīng)用,如手部運(yùn)動功能評估、配合電刺激等控制方式的肢體康復(fù)治療等。手部運(yùn)動檢測有多種不同的方法,從最早的測角儀、磁傳感器、普通攝像技術(shù)到后來的超聲、高速攝像技術(shù)等。但是這些方法都存在諸如易受外界環(huán)境干擾、易妨礙手指運(yùn)動習(xí)慣性、數(shù)據(jù)量大和儀器成本高等不足。加速度傳感器在運(yùn)動控制中具有高效、準(zhǔn)確等特點(diǎn),本文選用基于MEMS的三軸加速度傳感器ADXL330進(jìn)行手指運(yùn)動參數(shù)檢測并制作了測量裝置,該裝置簡單便于固定于手指上、價格低廉,采用該方法可以檢測手指的靜態(tài)信息和動態(tài)信息,更可以從平面運(yùn)動檢測擴(kuò)展到空間運(yùn)動檢測。在對傳感器外圍電路了解的基礎(chǔ)上,制作了傳感器測量裝置包括傳感器的電路板、固定傳感器的裝置等。建立了基于LabVIEW軟件及硬件的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),運(yùn)用Matlab編寫了數(shù)據(jù)處理程序包括對數(shù)據(jù)的濾波、平滑、計算和圖形繪制等。通過分析傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)驗測試,確定以傳感器的三個軸與重力方向間的夾角作為檢測手指運(yùn)動的基本參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,通過記錄、分析豎直平面內(nèi)固定在鋼條上的傳感器在不同角度時的輸出數(shù)據(jù),結(jié)果表明單個傳感器的靜態(tài)輸出絕對誤差小于4%;制作了... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

手部生理結(jié)構(gòu)

圖 2.2 手指點(diǎn)線模型[69]Figure 2.2 Point-line model of finger MP 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。分別處理如下：指指骨繞關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動姿態(tài)的確定。以食指為例，食指各轉(zhuǎn)動，該運(yùn)動平面與手掌平面相垂直。定義相互之間的夾角為 始狀態(tài) θ1=θ2=θ3=π，即手指完全伸直狀態(tài)。通過傳感器測出 θ值并與初始態(tài)相比，即可以確定食指各部分指骨的運(yùn)動姿態(tài)。指繞基部關(guān)節(jié) MP 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的確定。顯然該旋轉(zhuǎn)平面即是的結(jié)果就是確定了相鄰兩手指之間的位置。相應(yīng)地定義相鄰兩 γ，規(guī)定初始狀態(tài) γ=0，即兩指并攏狀態(tài)。同樣的道理，通過值，然后與初始態(tài)相比即可確定相鄰兩指的運(yùn)動位置情況。相對于初始狀態(tài)的位置變化，從而確定手指的運(yùn)動姿態(tài)。需要結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，手指指骨運(yùn)動存在著很多約束條件，顯然數(shù)據(jù)手約束，可以在軟件處理中將不滿足約束的情形進(jìn)行清除;另外由

圖 2.3 人手運(yùn)動學(xué)簡化結(jié)構(gòu)示意圖[70]gure 2.3 Simplified kinematic structure of human ）指掌關(guān)節(jié)兩個轉(zhuǎn)動軸線的不同排列次序列次序為先側(cè)擺再屈曲的關(guān)節(jié)稱為側(cè)擺的關(guān)節(jié)稱為屈曲型關(guān)節(jié)，見圖 2.4 對于實(shí)，可以判定關(guān)節(jié)類型。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3597690