[发明专利]具有多种感知功能的多指肌电假手模块化嵌入式控制系统

摘要

具有多种感知功能的多指肌电假手模块化嵌入式控制系统，涉及一种多指肌电假手模块化嵌入式控制系统。它主要由FPGA组成的主控芯片模块、由CUSB3014组成的USB接口模块、拇指控制电路模块、食指控制电路模块、中指控制电路模块、无名指控制电路模块、小指控制电路模块、肌电信号采集模块、电池管理系统模块、电刺激反馈模块组成。本发明的多自由度假手具有模块化手指，五个手指具有独立的驱动控制系统，可实现“自算自控”功能，提高响应处理速度，模块化手指模块与手掌控制模块通过RS-485总线进行通信，USB接口模块、肌电模块、电源模块均具有通用接口。本发明适用于多指肌电假手模块化嵌入式控制。

主权项

具有多种感知功能的多指肌电假手模块化嵌入式控制系统，其特征是：它包括手指控制电路（1）、手掌控制电路（2）、肌电信号采集模块（3）、拇指内旋/外展电路（6）、USB接口电路（7）和PC机（8）；所述手指控制电路（1）包括拇指控制电路、食指控制电路、中指控制电路、无名指控制电路和小指控制电路；拇指控制电路用于对假手的拇指的动作进行控制，还用于与手掌控制电路（2）通过RS‑485总线进行通信；食指控制电路用于对假手的食指的动作进行控制，还用于与手掌控制电路（2）通过RS‑485总线进行通信；中指控制电路用于对假手的中指的动作进行控制，还用于与手掌控制电路（2）通过RS‑485总线进行通信；无名指控制电路用于对假手的无名指的动作进行控制，还用于与手掌控制电路（2）通过RS‑485总线进行通信；小指控制电路用于对假手的小指的动作进行控制，还用于与手掌控制电路（2）通过RS‑485总线进行通信；手掌控制电路（2）用于通过RS‑485总线与拇指控制电路、食指控制电路、中指控制电路、无名指控制电路和小指控制电路进行通信，还用于通过USB接口电路（7）与PC机（8）进行数据交互；还用于接收肌电信号采集模块（3）采集的肌电信号；还用于给拇指内旋/外展电路（6）发出控制信号；肌电信号采集模块（3）包括8路肌电信号采集单元（31）、ADC芯片（32）和电压转换芯片（33）；所述8路肌电信号采集单元（31）用于采集8路肌电信号；所述8路肌电信号采集单元（31）的8路模拟信号输出端与ADC芯片（32）的8路模拟信号输入端连接；所述ADC芯片（32）的5V电压信号输入或输出端与电压转换芯片（33）的5V电压信号输出或输入端连接；所述电压转换芯片（33）的3.3V电压输入或输出端与手掌控制电路（2）的SPI接口连接；拇指内旋/外展电路（6）用于根据手掌控制电路发出的控制信号控制拇指进行内旋/外展。