本發(fā)明涉及一種假手控制系統(tǒng)及其使用方法,更具體地,涉及一種多自由度肌電假手控制系統(tǒng)及其使用方法。背景技術(shù):人工假肢的研究可以應(yīng)用到**醫(yī)療裝備、生機電一體化智能機器人、危險環(huán)境勘查、災(zāi)難救援裝備、**裝備以及輔助殘疾人進行康復(fù)工程訓練等多個領(lǐng)域,其科學技術(shù)成果可輻射,因此具有重要的戰(zhàn)略意義,到目前為止,基于單自由度的仿人型機器人手部結(jié)構(gòu)已經(jīng)十分成熟,但單自由度并不能不滿足仿真假手的靈活度需求,且不存在能夠同步識別假手手勢和手勢力度的算法,使得假手的應(yīng)用受到了限制。技術(shù)實現(xiàn)要素:發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種能夠同步識別手勢及其力度,并進行多自由度控制的多自由度肌電假手控制系統(tǒng),本發(fā)明的另一目的是提供該系統(tǒng)的使用方法。技術(shù)方案:本發(fā)明所述的多自由度肌電假手控制系統(tǒng)包括機械手、機械手腕、殘肢接受腔和數(shù)據(jù)處理器,機械手和殘肢接受腔分別安裝在機械手腕兩端,殘肢接受腔內(nèi)連接有多通道肌電陣列電極袖套,多通道肌電陣列電極袖套連接有控制單元電路板和電池,控制單元電路板另一端連接機械手和機械手腕。數(shù)據(jù)處理器向控制單元電路板發(fā)出采集表面肌電信號的指令,使多通道肌電陣列電極袖套采集表面肌電信號。山東專業(yè)多自由度平臺設(shè)備服務(wù)廠家推薦蘇州恩暢自動化科技有限公司。上海定制多自由度平臺維修
隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展,模擬仿真設(shè)備越來越地進入人類生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域,其中以三自由度、六自由度等多自由度運動平臺運用為常見,如汽車賽車模擬、VR游戲仿真、動感影院、飛行模擬、地震海嘯模擬、艦艇模擬、科研實驗和等。用戶在購買三/六自由度模擬仿真設(shè)備前,需要對產(chǎn)品有大致的了解,才可以選購出更適合自己的產(chǎn)品。三/六自由度平臺項目的交貨期較長。因為平臺屬于定制產(chǎn)品,整個項目周期需要從研發(fā)、定制開始,并通過專門的仿真實驗進行虛擬建模的測試,測試后可以確定并根據(jù)研發(fā)計劃進行定制產(chǎn)品的零部件。然后需要開模成型,使整個平臺結(jié)合在一起,定制周期是根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜性來確定的。生產(chǎn)、裝配和測試完成后,還需要客戶確認,并將平臺運輸?shù)娇蛻衄F(xiàn)場進行調(diào)試,這樣整個項目流程才算結(jié)束。吉林哪里有多自由度平臺市場杭州專業(yè)多自由度平臺設(shè)備服務(wù)廠家推薦蘇州恩暢自動化科技有限公司。
各主要部分簡述如下:1)運動平臺上平臺:連接需要被模擬動作的機構(gòu)上鉸鏈:雙回轉(zhuǎn)軸的虎克鉸結(jié)構(gòu),用于連接上平臺與電動缸的活塞桿。下鉸鏈:單虎克鉸結(jié)構(gòu),用于連接固定基座與電動缸的筒體。下平臺:安裝固定基座。2)計算機控制系統(tǒng)硬件運動控制計算機(伺服控制單元):實現(xiàn)平臺系統(tǒng)啟動/停止、接收上位機發(fā)來的位姿控制信息、對電動缸進行運動控制、監(jiān)控伺服電機驅(qū)動器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運動狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護工作。信號調(diào)理單元:完成與平臺系統(tǒng)運動狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號、測試信號和數(shù)字I/O信號的調(diào)理,以及伺服驅(qū)動器的驅(qū)動等。3)系統(tǒng)控制軟件運動控制計算機的軟件包括運動控制軟件和邏輯控制軟件。
這是由需求決定的,因為六自由度平臺是由六個伺服電動缸組成,還要控制系統(tǒng),控制軟件算法。這些成本會影響六自由度平臺的價格。伺服電動缸的成本是由伺服電機,減速機,還有缸體組成,如果要求的負載高,那么就要功率大的伺服點擊,比如3000w的,還有伺服電機的品牌,是進口的還是國產(chǎn)的,還有軟件算法等等,都會影響價格。因此不能一概而論,需要詳細定制才知道價格。六自由度平臺的應(yīng)用范圍:廣泛應(yīng)用在航天航空實驗測試、多自由度模擬仿真、多自由度動感娛樂、多自由度精密加工、機器人、機械升降平臺、汽車壓機、汽車制造設(shè)備、機械自動化生產(chǎn)線、鋼鐵連鑄、石油化工、物料搬運、注塑機、模具控制、閥門控制、精密機床、制藥機械、食品工業(yè)等領(lǐng)域。福建專業(yè)多自由度平臺設(shè)備服務(wù)廠家推薦蘇州恩暢自動化科技有限公司。
六自由度并聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)由上下兩個平臺,中間6個伸縮缸以及上下各6個虎克鉸(或球鉸)組成6-6形機構(gòu),稱為Stewart平臺。其中下平臺固定,下平臺與上平臺通過6個伸縮缸及虎克鉸連接,虎克鉸或球鉸位于上平臺與6個伸縮缸的連接處,對保證平臺的正常運行和整個結(jié)構(gòu)剛度起著關(guān)鍵作用。借助伸縮缸的伸縮來實現(xiàn)上平臺沿X、Y、Z的平移和繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運動。一般伸縮缸由伺服電動缸或液壓缸組成(大噸位的采用液壓缸的形式)如下圖2所示。借助六個伸縮缸的伸縮運動,完成上平臺在空間六個自由度(X,Y,Z,α,β,γ)的運動,從而可以模擬出各種空間運動姿態(tài),因此可廣泛應(yīng)用到各種訓練模擬器中,如飛行模擬器、汽車駕駛模擬器、地震模擬器、衛(wèi)星、導彈等飛行器、娛樂設(shè)備(動感電影搖擺臺)等領(lǐng)域中。在加工業(yè)可制成六軸聯(lián)動機床、機器人等。上海多自由度平臺廠家推薦?貴州哪里有多自由度平臺平臺
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以滑動窗口的形式生成樣本,設(shè)滑動步長為1,單個通道表面肌電信號的采樣點數(shù)為m,則生成樣本數(shù)為m-t+1,圖中描述了每個肌電信號通道選取兩個主成分來表征該時間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)。圖7表示圖6中第二隱層從8個通道的主成分特征中提取2n種肌肉協(xié)同特征的過程,2n表示要識別的2n個手勢自由度,n為參與手勢運動的前臂肌肉中,互為拮抗肌肉的個數(shù),經(jīng)過***層網(wǎng)絡(luò)的加工后,繼續(xù)輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元個數(shù)由c×t降為c×2,進一步的,第二層神經(jīng)元用于提取肌肉協(xié)同相關(guān)的特征,本實施例中從肌電***特征中提取6種肌肉協(xié)同特征,分別對應(yīng)手腕外翻、手腕內(nèi)翻、順時針腕旋、逆時針腕旋、手打開和手握拳,且肌肉協(xié)同特征值均為非負值,第二層神經(jīng)元的權(quán)值矩陣通過訓練一個自編碼器得到。自編碼器的主要特征在于輸入神經(jīng)元與輸出神經(jīng)元完全一致,且隱藏層神經(jīng)元個數(shù)小于輸入輸出神經(jīng)元個數(shù),該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以獲得輸入數(shù)據(jù)中某些潛在的特征。從網(wǎng)絡(luò)的輸入層到隱藏層稱為編碼過程,從隱藏層到輸出層稱為解碼過程,文本使用自編碼器完成訓練后的編碼部分作為第二層網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值矩陣。為了使隱層神經(jīng)元均為非負值,編碼過程的***函數(shù)使用relu函數(shù),由于輸入層包含數(shù)值為負的特征。上海定制多自由度平臺維修
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