假肢控制机理和控制系统的研究

发布时间：2022-10-09 22:02

　　近年来,上假肢行业蓬勃发展。究其原因主要是上假肢潜在消费群体的增加。一方面由于人口老龄化问题的加剧,老年群体对上假肢的需求量很大。另一方面,由于社会发展较快,工业事故、交通事故以及自然灾害的频发,残疾人群体的人数增长迅速,该群体中越来越多的人迫切需要上假肢的协助来完成日常生理活动。本文中主要是针对一种上假肢的控制机理和控制系统进行了研究。在控制机理上,首先,根据上假肢的机械结构特点,使用DH建模方法对上假肢样机建立了相应的坐标系,并对其正运动学的方程进行了推导。其次,为了实现对正运动学的仿真验证,在MATLAB环境下的机器人工具箱中建立了机器人模型,通过编程实现了仿真的界面演示。对于上假肢的逆运动学求解,由于过程繁琐,故在此采用GRNN神经网络算法。通过在上假肢关节工作区域内进行离散取样,在MFC环境下对样本进行了采集并对神经网络进行了训练,平台实验效果证明该方法求出逆解数值精度符合要求。最后对上假肢系统定位原理进行了阐述,对各个测量元器件分别建立了相应的坐标系,最终实现目标物体到基础坐标的位置转换。此外,本文还对上假肢控制系统的软硬件进行了设计。上假肢的控制系统是由上位机、各类传感器... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题来源以及本文主要研究内容
2 上假肢机械结构设计以及运动学分析
    2.1 上假肢机械结构图
    2.2 上假肢运动学分析
    2.3 MATLAB环境下机器人正运动学仿真
    2.4 上假肢系统的逆运动学求解
    2.5 本章小结
3 上假肢系统硬件选型与电路设计
    3.1 定位方法简介
    3.2 硬件选型与与调试
    3.3 下位机电路设计
    3.4 本章小结
4 上假肢软件系统设计
    4.1 MFC简介
    4.2 上假肢工程项目的建立与相关控件使用
    4.3 上位机程序的主要模块说明
    4.4 下位机软件系统设计
    4.5 本章总结
5 实验部分
    5.1 实验平台搭建与调试
    5.2 上假肢系统运动调试
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的物体姿态测量系统设计[J]. 罗双,徐浩涵,王卉如,朱宪德,赵鹏,朱玳毅,白立春.  电子测试. 2017(23)
[2]基于STM32的PWM输出实验设计[J]. 廉佐政,王海珍.  实验技术与管理. 2017(08)
[3]姿态感知无线空中鼠标的开发与实现[J]. 方晨晨,邵翔.  电子科技. 2017(05)
[4]基于MFC和WinSock的变电站灯光远程控制软件[J]. 陈滔滔,陈烁彬,杜晓荣,吴伟密,蒋华.  现代电子技术. 2017(06)
[5]残疾人就业影响因素研究文献综述[J]. 徐星月.  社会保障研究. 2016(06)
[6]残疾人大众性体育研究现状分析[J]. 韩奇,仲崇霞.  运动. 2017(02)
[7]我国残疾人就业现状及存在问题的分析[J]. 豆红玉,韩旭峰.  经济师. 2016(08)
[8]Visual Studio 2015下基于MFC对话框工程的创建与控件的编程技巧[J]. 刘涛,贾丽娟,周剑强,崔天龙,刘国庆,方麟.  黑龙江科技信息. 2016(09)
[9]CC3200和MPU6050的迷你四轴飞行器控制原理[J]. 孙铭,王锏,张耀军.  单片机与嵌入式系统应用. 2016(02)
[10]PAM仿生肘关节运动学逆解建模及验证[J]. 杨辉,郝丽娜,项超群,韩辉,马志沣.  液压与气动. 2015(02)

硕士论文
[1]基于惯性传感器MPU6050的计步器设计[D]. 陈善武.大连海事大学 2016
[2]北京市肢体残疾人现状及假肢的需求分析[D]. 赵芳杰.吉林大学 2016



本文编号：3689429