[发明专利]基于嵌入Android移动终端及FPGA的手部功能康复机器人人机交互控制系统

权利要求书

1.基于嵌入Android移动终端及FPGA的手部功能康复机器人人机交互控制系统，其特征在于，它包括压力传感器（1）、角度传感器（14）、数据采集模块（2）、FPGA单芯片系统（3）、Android移动终端（9）、电机驱动模块（6）和外骨骼机械手（8），

压力传感器（1）用于采集人体指尖对外骨骼机械手（8）的指尖施加的压力信息，

压力传感器（1）的指尖压力采集信号输出端与数据采集模块（2）的指尖压力数据采集信号输入端连接，

角度传感器（14）用于采集外骨骼机械手（8）的转动角度信息，

角度传感器（14）的转动角度采集信号输出端与数据采集模块（2）的转动角度数据采集信号输入端连接，

数据采集模块（2）的数据采集信号输出端与FPGA单芯片系统（3）的数据采集信号输入端连接，

FPGA单芯片系统（3）的电机控制信号输出端与电机驱动模块（6）的电机控制信号输入端连接，

电机驱动模块（6）用于驱动外骨骼机械手（8）工作，

FPGA单芯片系统（3）的运动数据信号输入输出端与Android移动终端（9）的运动数据信号输入输出端通过无线通信方式连接。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入Android移动终端及FPGA的手部功能康复机器人人机交互控制系统，其特征在于，所述FPGA单芯片系统（3）包括数据处理模块（4）、运动控制器（5）和蓝牙数据传输模块（7），

数据处理模块（4）用于接收数据采集模块（2）发送的人体指尖对外骨骼机械手（8）的指尖施加的压力信息和外骨骼机械手（8）的转动角度信息，还用于与蓝牙数据传输模块（7）进行数据交互，还用于将该数据发送至运动控制器（5），

运动控制器（5）用于接收数据处理模块（4）发送的运动模式信息，还用于对接收到的运动模式信息进行调用形成运动控制信息，通过该运动控制信息控制电机驱动模块（6），

蓝牙数据传输模块（7）用于与Android移动终端（9）进行无线数据交互。

3.根据权利要求2所述的基于嵌入Android移动终端及FPGA的手部功能康复机器人人机交互控制系统，其特征在于，所述数据处理模块（4）包括压力信息接收模块、转动角度信息接收模块、系统启动模块、系统停止模块、转动角度信息预设接收模块、康复运动速度预设接收模块、压力值预设模块、压力值比较模块、转动角度信息比较模块、运动模式生成模块和转动模式生成模块，

压力信息接收模块用于接收数据采集模块（2）发送的人体指尖对外骨骼机械手（8）的指尖施加的压力信息，并将所述压力信息通过发送至蓝牙数据传输模块（7），

转动角度信息接收模块用于接收数据采集模块（2）发送的外骨骼机械手（8）的转动角度信息，并将所述转动角度信息发送至蓝牙数据传输模块（7），

系统启动模块用于接收Android移动终端（9）经蓝牙数据传输模块（7）发送的系统启动信息，并将该系统启动信息发送至运动控制器（5），

系统停止模块用于接收Android移动终端（9）经蓝牙数据传输模块（7）发送的系统停止信息，并将该系统停止信息发送至运动控制器（5），

转动角度信息预设接收模块用于接收Android移动终端（9）发送的设置外骨骼机械手（8）最大转动角度和最小转动角度，并将所述最大转动角度和最小转动角度发送至运动控制器（5），

康复运动速度预设接收模块用于接收Android移动终端（9）经蓝牙数据传输模块（7）发送的设置外骨骼机械手（8）手指康复运动速度，并将该康复运动速度发送至运动控制器（5），

压力值预设模块用于设定人体指尖对外骨骼机械手（8）的指尖施加的压力的预设值，并对该压力预设值进行存储，

压力值比较模块用于将压力信息接收模块接收到的人体指尖对外骨骼机械手（8）的指尖施加的压力信息与压力值预设模块预设的人体指尖对外骨骼机械手（8）的指尖施加的压力的预设值进行比较，并将比较结果发送至运动模式生成模块，

转动角度信息比较模块用于将转动角度信息接收模块接收到的外骨骼机械手（8）的转动角度信息与转动角度信息预设接收模块接收到的预设的外骨骼机械手（8）的转动角度信息进行比较，并将比较结果发送至转动模式生成模块，

运动模式生成模块用于根据压力值比较模块的比较结果生成外骨骼机械手（8）运动模式，并将该运动模式发送至运动控制器（5）和蓝牙数据传输模块（7），

转动模式生成模块用于根据转动角度信息比较模块的比较结果生成外骨骼机械手（8）的转动模式，并将该转动模式发送至运动控制器（5）和蓝牙数据传输模块（7）。