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假肢手抓握控制-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆

作者：lujianjun　|　来源：欧科机械　|　发布时间：2019-04-04 12:09　|　浏览次数：次

为避免假肢手需外置力传感器进行抓握力控制的不足,提出了一种通过电流信号估计抓握力的假肢手抓握力控制方法。根据假肢手模型、接触力模型和直流(DC)电机模型建立基于电流信号的假肢手抓握力估计模型,将抓握力估计模型与比例—积分—微分(PID)控制器结合,在无需外置力传感器的情况下对假肢手进行抓握力控制。抓握控制仿真和实验表明:所提出的假肢手抓握力估计方法和控制方法有效。本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name，假肢手抓握控制-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机式(6)中电流的微分用差分来近似，造成估计力fe2与实际抓握力相比偏大。因此，可以对上述两种不同模型得到的抓握力估计值求平均值来减小部分误差，从而得到电流估计力模型为fe=(fe1+fe2)/2=kδ(θe)/2+{［J+LJmi1i2］¨θe+Cθ2e+L(Bθei1i2－Kti+Tf)}/2H(8)式中fe为由电流信号估计得到的最终抓握力估计值。模型(4)、式(7)和式(8)得到的估计力如图1所示。图1估计力模型对比图1中三种不同模型得到的估计力的变化趋势均与抓握力一致，说明了实时估计的可行性。采用式(4)和式(7)的估计误差达到15%，但模型式(8)估计力与实际抓握力基本一致。电流估计力式(8)表明在假肢手应用中，可通过电流传感器测量电流信号，结合手指与被抓握物体初始接触时的角位移θ0可比较准确地估计出抓握力，避免了力传感器的使用。2假肢手抓握力控制人能够很好地控制自己的手抓握不同的物体，具有很好的适应性［7］，同样地，假肢手也需要对抓握力进行控制以稳定抓取不同的物体，其控制原理如图2所示，其中f为假肢手的抓握力，fd为期望的抓握力，u为电机输入电压。首先基于刚度估计给定合适的期望抓握力，然后获取抓握力反馈信息给控制器，控制器将反馈力与期望力进行比较，根据两者差值调整电机输入电压u，使实际抓握力与期望抓握力相当，以实现假肢手稳定抓取不同物体的功能。图2假肢手抓握控制框图本文采用结构简单、鲁棒性强、可靠性高、广泛应用于过程控制的传统比例假肢手抓握控制-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name


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