国家重点基础研究发展计划(2011CB013306)
- 作品数：10 被引量：47H指数：4
- 相关作者：姜力刘宏霍希建刘伊威黄琦更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学北京航天自动控制研究所上海交通大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 智能假肢手的生机电集成被引量：9
- 2017年
- 探讨了智能假肢手生机电集成的关键问题,包括与生机接口功能匹配的灵巧操作机构设计、假肢本体的机电集成、假肢与人体的物理集成界面、双向生机接口集成等.然后,研究了驱动内置型智能假肢手指的集成化设计方法,该手指具有3维力触觉、力矩和位置感知功能,且传感器、驱动器和控制器均集成在手指内部.针对神经控制通道与感知反馈通道间的干扰,结合电刺激对肌电信号(EMG)的干扰模型,提出了基于双相电刺激和自适应滤波的干扰抑制方法.实验验证了该方法的有效性.
- 姜力杨斌黄琦曾博樊绍巍杨大鹏郭闯强
- 关键词：电刺激
- 具有感觉反馈的仿生假手人机交互研究
- 2012年
- 仿生假手是一个典型的生机电一体化系统.针对现有假手缺乏感觉反馈的问题,研究了具有双向信息传输能力的生机电一体化假手人机交互系统.采用压力传感器阵列检测肌肉压力分布信号,通过压力分布图的构建,基于主成分分析的特征提取和基于KNN分类器的特征识别方法实现了人手多运动模式的解码.基于假手力传感器,采用电刺激方式实现了假肢接触力向人体的感觉反馈.实验表明,基于肌肉压力分布信号的手部多运动模式识别方法具有较高的正确率,采用具有感觉反馈的交互控制系统可提高假手的抓取能力.
- 姜力李楠
- 关键词：仿生学假手人机交互K近邻算法
- 类人型五指手构型的优化设计被引量：1
- 2014年
- 针对人手抓握多点接触的特点,提出了一种基于形封闭理论的五指手构型优化设计方法。根据抓握动作要求确定出五指手构型优化设计所需要的参数,并通过J判别函数方法判别多参数输入下五指手球形抓取和圆柱形抓取的形封闭性。引入范数域宽作为参数优化性能指标,采用区间迭代算法实现在满足形封闭前提下的五指手构型的可行区间最大化。以球形抓取为例,优化出了拇指指骨长度等5个重要参数的最佳设计结果。抓取仿真试验结果表明,优化后的参数范数域宽至少提高17%,显著提升了五指手稳定抓取的能力。
- 樊绍巍陈川姜力曾博刘宏邱景辉
- 多指抓取力的线性组合计算被引量：3
- 2013年
- 为提高力优化算法的实时性,提出一种新的计算抓取力初值的方法.首先离线计算一组单位外力对应的抓取力作为线性组合的基础向量,然后将任意外力分解为单位力的线性组合,对基础抓取力按同样规律组合,得到满足约束的抓取力初值.算例仿真分析结果表明,该方法的计算速度比拉格朗日对偶法、单值优化法更快,且减少了力优化算法的收敛步数目.在带摩擦点接触抓取模型中,应用该方法为多指抓取的力优化算法求取初值,有利于提高力优化算法的实时性.
- 陈栋金姜力王新庆
- 关键词：多指抓取初值
- 界面压力可控式假肢接受腔设计被引量：6
- 2013年
- 功能性假肢接受腔需要同时具备穿戴舒适性与力及运动的传递功能,两者对人机界面提出刚柔特性相反的要求,对接受腔的设计形成了矛盾。针对这一矛盾,提出分时间歇和分区交替承载的界面压力可控式假肢接受腔设计概念,以最大化其功能传递性,并且避免残肢软组织长时间承受过高载荷。设计一种负刚度挤压腔体单元,通过抽真空方式驱动腔体单元收缩改变接受腔内壁形状,实现接受腔对残肢软组织适配界面的刚柔特性协调及快速转换。理论分析负刚度挤压腔体单元的力学特性,该特性使其对软组织松紧挤压转换所需的驱动力小,有利于小型化驱动单元,同时也使接受腔对软组织具有过载保护的功能。以该单元为基础构建假肢接受腔试验模型,并对其界面压力响应特性进行试验评价,初步实现了对接受腔界面压力的控制,并证明了该设计方案可以同时提高接受腔的功能传递性和舒适安全性。
- 甘云李祥桑元俊DANIEL S U罗云
- 关键词：接受腔负刚度
- 基于状态转换机制的仿人型假手肌电控制方法被引量：2
- 2013年
- 研究了在肌电控制信息不足的情况下,多自由度假手的肌电控制问题。基于抓取分类学和有限状态机(FSM)原理,通过抓取姿势与增量控制的状态切换,使人体通过2通道表面肌电信号控制假手实现了7种常用的抓取动作。实验结果表明,使用线性分类器(LDA)能有效地识别出手臂的肌肉收缩状态,使抓取成功率达到96%;使用肌肉收缩序列进行编码,可以快速地实现假手各工作状态的切换,使平均抓取时间小于20s,从而实现流利抓取。
- 姜力黄琦杨大鹏刘宏
- 关键词：肌电控制有限状态机假手
- 前臂假肢手接受腔人机界面的设计与性能评估
- 上肢截肢患者比例小但总体数量可观且仍在不断增加,运动功能的重建和康复协助是他们所迫切需要的。前臂截肢指的是部分前臂组织的横断切除,是上肢截肢水平中的其中一种类型。前臂残肢与假肢手通过前臂假肢界面或者接受腔直接接触,前臂假...
- 桑元俊
- 关键词：人机界面康复工程
- 文献传递
- 平面冗余自由度机器人自寻优运动优化方法被引量：4
- 2015年
- 为了解决平面冗余自由度机器人的运动优化问题,提出一种自寻优方法。引入"臂角"参数,建立了平面4自由度机器人逆运动学的封闭解形式;针对机器人运动过程中远离关节极限的优化任务,提出一种自寻优方法,将4自由度机器人等效为四连杆机构,将优化目标转化为虚拟转矩作用于关节上,机器人将在虚拟力作用下向着平衡状态运动,最终实现机器人的运动优化。采用自寻优方法对机器人单点位姿及轨迹跟踪进行了运动仿真,结果表明:自寻优方法可以快速、有效地实现机器人的运动优化。
- 霍希建刘伊威姜力刘宏
- 关键词：封闭解
- 自适应肌电模式识别及假手人机交互控制的研究
- 假手的双向人机接口是当前假手研究的主要瓶颈，其直接决定了使用者的使用体验。假手的双向人机接口包括前向人体动作意图解码通道和后向假手工作信息感觉反馈通道两个部分。如何实现使用者动作意图的可靠解码，如何实现使用者对假手工作信...
- 黄琦
- 关键词：自适应学习假手人机交互
- 文献传递
- 具有关节限位的7R仿人机械臂逆运动学优化被引量：14
- 2016年
- 针对7R仿人机械臂运动优化问题,建立了基于臂角参数的逆运动学封闭解,并采用解析法确定了关节限位约束下臂角参数的有效范围。此外,定义了一种新的关节位置评价函数,将避关节限位的优化指标转化为虚拟转矩。在此基础上,提出一种自寻优方法,用于解决机械臂避关节限位的运动优化问题。仿真结果表明:本文方法能准确地确定臂角的有效范围,同时能快速有效地完成机械臂运动学优化任务。
- 霍希建刘伊威姜力夏晶刘宏
- 关键词：自动控制技术封闭解
