六自由度平臺(tái)早是在1965年由英國(guó)工程師Stewart設(shè)計(jì)提出的概念,屬于并聯(lián)機(jī)構(gòu),初主要是用作訓(xùn)練飛機(jī)駕駛員的飛行模擬器。1978年Hunt教授利用并聯(lián)機(jī)構(gòu)相具有結(jié)構(gòu)剛度大、承載能力強(qiáng)、位置精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn),將六自由度平臺(tái)應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。六自由度平臺(tái)按驅(qū)動(dòng)方式分為三種:六自由度液壓平臺(tái)、六自由度氣動(dòng)平臺(tái)、六自由度電動(dòng)動(dòng)感平臺(tái)。六自由度液壓平臺(tái)關(guān)鍵部件為液壓缸、液壓電磁閥(可分為開(kāi)關(guān)閥和比例閥兩類(lèi))和液壓泵站。動(dòng)力在三者中比較大,適用于高載的情況。其價(jià)格中等、動(dòng)作相對(duì)氣動(dòng)平臺(tái)來(lái)說(shuō)要緩和,噪音低。蘇州多自由度平臺(tái)設(shè)備廠家推薦蘇州恩暢自動(dòng)化科技有限公司。湖南工業(yè)多自由度平臺(tái)平臺(tái)
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(jī)電一體化智能機(jī)器人、危險(xiǎn)環(huán)境勘查、災(zāi)難救援裝備、裝備以及輔助殘疾人進(jìn)行康復(fù)工程訓(xùn)練等多個(gè)領(lǐng)域,其科學(xué)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(jī)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(mǎn)足仿真假手的靈活度需求,且不存在能夠同步識(shí)別假手手勢(shì)和手勢(shì)力度的算法,使得假手的應(yīng)用受到了限制。技術(shù)實(shí)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(shí)別手勢(shì)及其力度,并進(jìn)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(jī)械手、機(jī)械手腕、殘肢接受腔和數(shù)據(jù)處理器,機(jī)械手和殘肢接受腔分別安裝在機(jī)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(jī)械手和機(jī)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(hào)的指令,使多通道肌電陣列電極袖套采集表面肌電信號(hào)。河北維修多自由度平臺(tái)設(shè)備制造安徽多自由度平臺(tái)設(shè)備廠家推薦蘇州恩暢自動(dòng)化科技有限公司。
并通過(guò)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理,生成手勢(shì)預(yù)測(cè)模型。其中,機(jī)械手腕包括錐齒輪組機(jī)構(gòu)、皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)和手腕支撐框,錐齒輪組機(jī)構(gòu)采用四個(gè)錐齒輪相互嚙合,構(gòu)成十字型排布,左、右兩個(gè)錐齒輪安裝在手腕支撐框架上,并分別連接有傳動(dòng)輪,皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在傳動(dòng)輪上,并連接有伺服電機(jī);錐齒輪組機(jī)構(gòu)中水平方向的兩個(gè)齒輪為太陽(yáng)輪,太陽(yáng)輪通過(guò)主動(dòng)軸與傳動(dòng)輪相連,太陽(yáng)輪通過(guò)太陽(yáng)輪頂絲固定在主動(dòng)軸上,傳動(dòng)輪通過(guò)傳動(dòng)軸頂絲固定在主動(dòng)軸上,垂直方向上部為連接機(jī)械手的***行星齒輪,下部為第二行星齒輪,***行星齒輪和第二行星齒輪之間穿過(guò)一空心被動(dòng)軸,空心被動(dòng)軸與***行星齒輪和第二行星齒輪之間安裝有深溝軸承,手腕支撐框架由左面板、右面板、梁和底板構(gòu)成,左面板、右面板上端通過(guò)梁連接,下端與底板固定連接,伺服電機(jī)安裝在左、右面板上,伺服電機(jī)皮帶輪與傳動(dòng)輪通過(guò)皮帶套接,皮帶外側(cè)固定一壓輪。本發(fā)明所述的多自由度肌電假手控制系統(tǒng)的使用方法包括以下步驟:(s1)令使用者戴上多通道肌電陣列電極袖套,然后連接好控制單元電路板、電池;(s2)令使用者根據(jù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作序列完成手勢(shì),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(hào)的指令。
各主要部分簡(jiǎn)述如下:1)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上平臺(tái):連接需要被模擬動(dòng)作的機(jī)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(tái)與電動(dòng)缸的活塞桿。下鉸鏈:?jiǎn)位⒖算q結(jié)構(gòu),用于連接固定基座與電動(dòng)缸的筒體。下平臺(tái):安裝固定基座。2)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)(伺服控制單元):實(shí)現(xiàn)平臺(tái)系統(tǒng)啟動(dòng)/停止、接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的位姿控制信息、對(duì)電動(dòng)缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制、監(jiān)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護(hù)工作。信號(hào)調(diào)理單元:完成與平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號(hào)、測(cè)試信號(hào)和數(shù)字I/O信號(hào)的調(diào)理,以及伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)等。3)系統(tǒng)控制軟件運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)的軟件包括運(yùn)動(dòng)控制軟件和邏輯控制軟件。南京多自由度平臺(tái)設(shè)備廠家推薦蘇州恩暢自動(dòng)化科技有限公司。
什么是六自由度平臺(tái)物體在空間具有六個(gè)自由度,即沿x、y、z三個(gè)直角坐標(biāo)軸方向的移動(dòng)自由度和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。因此,要完全確定物體的位置,就必須清楚這六個(gè)自由度。系統(tǒng)組成六自由度平臺(tái)系統(tǒng)由Stewart機(jī)構(gòu)的六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。下平臺(tái)安裝在地面的固定基座基上,上平臺(tái)為支撐平臺(tái)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)控制電動(dòng)缸的行程,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng),即笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)的三個(gè)平移運(yùn)動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。揚(yáng)州專(zhuān)業(yè)多自由度平臺(tái)設(shè)備服務(wù)廠家推薦蘇州恩暢自動(dòng)化科技有限公司。上海國(guó)內(nèi)多自由度平臺(tái)報(bào)價(jià)
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多自由度平臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)由上下兩個(gè)平臺(tái),中間6個(gè)伸縮缸以及上下各6個(gè)虎克鉸(或球鉸)組成6-6形機(jī)構(gòu),稱(chēng)為Stewart平臺(tái)。其中下平臺(tái)固定,下平臺(tái)與上平臺(tái)通過(guò)6個(gè)伸縮缸及虎克鉸連接,虎克鉸或球鉸位于上平臺(tái)與6個(gè)伸縮缸的連接處,對(duì)保證平臺(tái)的正常運(yùn)行和整個(gè)結(jié)構(gòu)剛度起著關(guān)鍵作用。借助伸縮缸的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)上平臺(tái)沿X、Y、Z的平移和繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一般伸縮缸由伺服電動(dòng)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(gè)伸縮缸的伸縮運(yùn)動(dòng),完成上平臺(tái)在空間六個(gè)自由度(X,Y,Z,α,β,γ)的運(yùn)動(dòng),從而可以模擬出各種空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài),因此可廣泛應(yīng)用到各種訓(xùn)練模擬器中,如飛行模擬器、汽車(chē)駕駛模擬器、地震模擬器、衛(wèi)星、導(dǎo)彈等飛行器、娛樂(lè)設(shè)備(動(dòng)感電影搖擺臺(tái))等領(lǐng)域中。在加工業(yè)可制成多自由度平臺(tái)聯(lián)動(dòng)機(jī)床、機(jī)器人等。湖南工業(yè)多自由度平臺(tái)平臺(tái)