五自由度仿人型假手的力/位感知控制技术研究

本文档深入探讨了一种创新的仿人型假手控制系统，由樊仲斌、姜力和刘宏三位研究人员合作开发。该系统专为残疾人士设计，旨在提供具有力/位感知功能的五自由度假手，使得用户能够精确控制每个手指的运动。这一突破性研究得到了国家自然科学基金重点项目和国家高技术研究发展计划（863计划）的重点支持。 控制系统的核心特点是其分层控制结构，底层控制器特别采用嵌入式处理器DSP（数字信号处理器）和可编程逻辑器件CPLD（复杂可编程逻辑器件）技术，实现了对假手五个关节的精细运动控制。这种设计确保了假手的高效运行和紧凑集成，将硬件和控制算法紧密结合，提高了系统的稳定性和响应速度。 为了提升使用者的交互体验，系统采用了基于位置的阻抗控制策略。通过实时在线调整目标阻尼参数，系统能够动态适应环境变化，有效改善了假手的阻尼控制性能，使得残障人士在使用过程中感受到更自然的阻力反馈，从而提高操作的舒适度和灵活性。 文章作者樊仲斌是一位致力于生机电一体化假手控制领域的硕士研究生，而姜力教授则是该领域的资深专家，负责系统的整体设计和优化。他们共同的研究方向聚焦于生机电一体化假手的操作控制，特别是多指手的复杂动作处理，为残疾人的日常生活提供了极大的便利。 关键词方面，"仿人型假手"、"力/位感知"、"阻抗控制"和"阻尼"是本文的核心技术词汇，体现了研究的前沿性和实用性。此外，中图分类号TP241.3进一步明确了该研究属于技术科学中的控制理论和技术部分，特别是与机器人学和假肢技术相关。 这篇首发论文对于提高仿生假手的性能，尤其是力/位感知和独立驱动能力，具有重要的学术价值和实际应用前景，为残疾人士提供了更先进、人性化的辅助工具。