基于 FPA 的气动柔性手指康复器及其控制系统

摘要：

针对现有手指康复器在柔顺性、适用性和安全性方面存在的不足，基于气动柔性驱动器(FPA)设计了一种气动柔性手指康复器，以采用压缩气体驱动并以橡胶材料为主体设计的基于 FPA 的柔性弯曲关节代替传统的纯机械式结构。根据手指康复器仿生康复的任务要求，设计具有三大模块的控制系统：模式识别模块负责通过采集和分析手指表面肌电信号(sEMG)对主体的动作意图进行识别，并生成康复运动训练方案；角度反馈模块采用 AS5045芯片实时检测康复器运动状态并将数据信息反馈至主控制器；主控制模块控制上述训练方案和康复器运动状态实时反馈信号以驱动康复器完成运动训练。实验结果表明，康复器两个关节弯曲期望值为15°和30°时的稳态误差小于0.6°，提出的控制系统能很好地完成 sEMG 的识别、康复器运动信息检测与反馈和康复训练任务，证明了手指康复器及其控制系统是可行的、有效的。

关键词：手指康复器、气动柔性驱动器、表面肌电信号、神经网络

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划资助项目2009AA04Z209;国家自然科学基金资助项目51075363;浙江省自然科学基金杰出青年团队资助项目R1090674

在线出版日期：2014-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1724-1728,1743