【摘 要】
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本论文设计了一款通过Android手机语音控制前臂假肢运动的系统,通过手机,用户可以语音控制前臂假肢完成手部保持自平衡、关闭自平衡、上下转、内外转、抓取物体、张开手部、
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本论文设计了一款通过Android手机语音控制前臂假肢运动的系统,通过手机,用户可以语音控制前臂假肢完成手部保持自平衡、关闭自平衡、上下转、内外转、抓取物体、张开手部、暂停转动等动作,使其能完成吃饭喝水等基本生活所需动作。本系统中设计了一款Android手机离线语音APP,其能在无网络的环境中识别用户的语音,并将识别结果通过手机自带蓝牙传递给前臂假肢的底层控制板。深入探讨了开发手机离线语音APP所需的语音识别理论知识及关键技术、Android开发环境的搭建及Android手机与前臂假肢底层控制板之间的数据通信。其中,Android手机离线语音APP基于PocketSphinx语音识别引擎开发,自主设计前臂假肢底层控制板的相关电路,并制作PCB板,底层控制板的核心芯片选用 STM32F103C8T6。在前臂假肢手部安装压力传感器及滑觉传感器,并分别设计相应的信号调理电路,以检测手部与抓取目标之间是否出现滑移现象,可实现抓取鸡蛋等易碎物品,从而实现假肢手部软抓取功能,其中,滑觉传感器选用PVDF压电薄膜,压力传感器选用A301力敏薄膜传感器。此外,用户在完成喝水等一类动作时,为防止杯中水外撒,假肢手部虎口需要与大地所在平面始终保持平行。为实现此功能,选用了 MPU6050传感器对前臂假肢做准确的姿态估计。其中,选用四元数法及互补滤波算法进行姿态解算,以得到前臂假肢的姿态角。
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