本发明涉及一种假手控制系统及其使用方法,更具体地,涉及一种多自由度肌电假手控制系统及其使用方法。背景技术:人工假肢的研究可以应用到**医疗装备、生机电一体化智能机器人、危险环境勘查、灾难救援装备、装备以及辅助残疾人进行康复工程训练等多个领域,其科学技术成果可辐射,因此具有重要的战略意义,到目前为止,基于单自由度的仿人型机器人手部结构已经十分成熟,但单自由度并不能不满足仿真假手的灵活度需求,且不存在能够同步识别假手手势和手势力度的算法,使得假手的应用受到了限制。技术实现要素:发明目的:本发明的目的是提供一种能够同步识别手势及其力度,并进行多自由度控制的多自由度肌电假手控制系统,本发明的另一目的是提供该系统的使用方法。技术方案:本发明所述的多自由度肌电假手控制系统包括机械手、机械手腕、残肢接受腔和数据处理器,机械手和残肢接受腔分别安装在机械手腕两端,残肢接受腔内连接有多通道肌电阵列电极袖套,多通道肌电阵列电极袖套连接有控制单元电路板和电池,控制单元电路板另一端连接机械手和机械手腕。数据处理器向控制单元电路板发出采集表面肌电信号的指令,使多通道肌电阵列电极袖套采集表面肌电信号。上海多自由度平台设备厂家推荐苏州恩畅自动化科技有限公司。安徽开发多自由度平台定制
以滑动窗口的形式生成样本,设滑动步长为1,单个通道表面肌电信号的采样点数为m,则生成样本数为m-t+1,图中描述了每个肌电信号通道选取两个主成分来表征该时间窗内的数据。图7表示图6中第二隐层从8个通道的主成分特征中提取2n种肌肉协同特征的过程,2n表示要识别的2n个手势自由度,n为参与手势运动的前臂肌肉中,互为拮抗肌肉的个数,经过***层网络的加工后,继续输入神经网络的神经元个数由c×t降为c×2,进一步的,第二层神经元用于提取肌肉协同相关的特征,本实施例中从肌电***特征中提取6种肌肉协同特征,分别对应手腕外翻、手腕内翻、顺时针腕旋、逆时针腕旋、手打开和手握拳,且肌肉协同特征值均为非负值,第二层神经元的权值矩阵通过训练一个自编码器得到。自编码器的主要特征在于输入神经元与输出神经元完全一致,且隐藏层神经元个数小于输入输出神经元个数,该神经网络结构可以获得输入数据中某些潜在的特征。从网络的输入层到隐藏层称为编码过程,从隐藏层到输出层称为解码过程,文本使用自编码器完成训练后的编码部分作为第二层网络的权值矩阵。为了使隐层神经元均为非负值,编码过程的***函数使用relu函数,由于输入层包含数值为负的特征。河南进口配件多自由度平台检修江阴专业多自由度平台设备服务厂家推荐苏州恩畅自动化科技有限公司。
电动缸又称为伺服电动缸、电动执行器、工业机械手臂等,是将伺服电机的旋转运动转换成直线运动的电力驱动装置。电动缸作为伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品,被广泛应用于实验设备、设备、设备等领域,以及其他可代替液压、气动的场所,如全电动多自由度运动平台等。建立一个多通道电动缸振动数据采集系统,每一个运动平台采用3个单轴加速度传感器和1个三轴振动加速度传感器来布置4个测量点,分别测量电动缸的纵向振动、横向振动。
其优点是:1、能够对连续手势进行识别,并对手势力度进行识别;2、能够做出多自由度的手势,假手更加灵巧。附图说明图1是本发明假手安装示意图;图2是手腕结构示意图;图3是锥齿轮组机构结构示意图;图4是手腕支撑框架结构示意图;图5是手腕结构侧视图;图6是分层神经网络框图;图7是手势识别算法第二隐层自编码器框图;图8是标签自生成方法示意图;图9是手势识别算法流程图;图10是神经网络流程图。具体实施方式如图1~图5所示,多自由度肌电假手控制系统,其特征在于,包括机械手、机械手腕2、残肢接受腔1和数据处理器3,机械手和残肢接受腔分别安装在机械手腕两端,残肢接受腔内连接有多通道肌电阵列电极袖套,多通道肌电阵列电极袖套连接有控制单元电路板和电池,控制单元电路板另一端连接机械手和机械手腕。数据处理器3向控制单元电路板发出采集表面肌电信号的指令,使多通道肌电阵列电极袖套采集表面肌电信号,并通过接收的数据进行神经网络处理,生成手势预测模型。机械手腕2包括锥齿轮组机构4、皮带轮传动机构5、伺服电机7和手腕支撑框架6,锥齿轮组机构4采用四个锥齿轮相互啮合,构成十字型排布,水平方向的两个齿轮为太阳轮15,安装在手腕支撑框架6上。南京多自由度平台设备厂家推荐苏州恩畅自动化科技有限公司。
什么是六自由度平台呢?它其实是一个模拟设备,它可以在普通的环境下,利用这个平台来模拟飞机、汽车、船艇甚至火箭的飞行状态,帮助人们体验或适应它们。那么这个六自由度平台还有什么其他方面的知识吗?小编在这篇文章中给大家详细地介绍了六自由度平台功能的设计,以及它具体的功能特性。采用的控制方式主要是位置控制,当系统发出指令时,平台的六个电动缸能够按照指令,在系统限定范围内进行伸缩运动,使运动平台实现空间中六个自由度的目标运动。山西多自由度平台设备厂家推荐苏州恩畅自动化科技有限公司。江苏开发多自由度平台定制
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苏州恩畅自动化设备有限公司,是一家专业以“伺服电动缸及电动伺服系统”为经营主体,集设计、研发、制造、销售、服务为一体的高科技新兴企业,公司本着以质量求生存,以诚信经营求发展的经营理念,在专业团队的带领下,争取为客户做到更贴身的服务。在驱动系统中的电驱动,省略了中间的能量转换环节,电机直接生产力和力矩,运动过程高效,响应灵敏、体积小使用方便。主要业务涵盖多自由度并联海工装备、液压振动测试、精密定位平台、虚拟驾驶、飞行仿真、抗风浪训练、冰雪运动训练、娱乐动感平台等领域。公司以市场需求为导向,自主研发了电动缸、球铰、虎克铰、双楔块和伺服控制卡等六自由度平台的零部件。安徽开发多自由度平台定制
六自由度运动仿真平台的价格相对较高,而且不同厂家报价相差也较大。这是因为多自由度平台进本上都是按用户要求非标定制的,其中需要专业的工程设计,以保证其正常运行和功能。除此之外,在制作三、六自由度平台的时候,还需要机械、电气和控制技术人员的互相配合,这些专业人员的劳动成本本身就很高,同时在加上加工装配、物流和售后维护,无疑提高了整个系统的成本。六自由度运动平台的售后维护在合同期内是的,但合同期过,涉及到外地现场维护调试的都会产生人员差旅等费用,尤其是一些偏远地区的项目。如果说有些因为自身误操作引起的软硬件问题,在我们专门的项目工程师远程可以为客户解决的情况下也是的。河南专业多自由度平台设备服务厂家...