【摘 要】
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对假肢,尤其是假手的研究已经成为生物医学工程以及机器人学科中的一个热点领域.如何研制出具有比较满意的操作性能并且可靠性高、控制简单的假手则是这一课题方向所需要解决
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对假肢,尤其是假手的研究已经成为生物医学工程以及机器人学科中的一个热点领域.如何研制出具有比较满意的操作性能并且可靠性高、控制简单的假手则是这一课题方向所需要解决的首要目标.而滑觉传感器的应用则为实现此目标提供了一条有效途径.该文首先深入细致地研究了国内外滑觉传感器的发展现状,分析了实现滑觉感知的几种途径,并在此基础上提出了一种基于PVDF压电膜的滑觉传感器设计方案.通过分析电荷放大器的基本原理,该文对滑觉传感器信号调理电路进行了设计,讨论了几个关键参数对其性能的影响,提出了一种基于差动放大的传感器电荷放大器解决方案,并在详细讨论了其基本原理和输出特性之后,给出了其基本参数.实验证明,该放大器性能稳定,零漂小,完全胜任滑觉传感器信号调理要求.根据传感器信号的输出特性讨论了传感器信号处理的问题,给出了压、滑觉相应的特征值识别方法.对滑觉传感器实验台进行了设计,实现了基于WT2407EVM的传感器数据A/D采集系统、基于TMCM-303的步进电机控制系统以及运行滑觉识别及控制算法的上位机系统.通过串口通信方式将此三者连结起来,最终实现了一套完备的基于滑觉信息的控制系统.最后,该文在试验台和手指上分别进行了基于滑觉的控制实验.实验证明,该文设计的滑觉传感器可有效地识别物体的滑动,并且性能稳定,为进一步实现假手的稳定性抓握提供了条件.
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