多自由度智能假手是利用生物电作为控制信号的动力假肢,是一种用生物电作为控制信号的典型的“人一机”系统。其工作原理是利用生物电的电位变化作为控制信号控制假手动作,用安装在假手手指前端的传感器检测出触觉、滑觉信号调整假手握力的大小,从而代替人体躯体上失去的手臂。 目前,影响多自由度假手的发展主要有两个因素:一是在生物电信号的识别上有很大的困难,不能依据采集到的生物电信号正确地判断出假手应作出的动作,导致假手动作的误动率较大,以至于不能作为临床上的应用;二是受具体条件影响,选择的信息源所包含的信息不足以控制假手。在学习并总结了国内外此领域内的大量科研资料的基础上,以降低多自由度假手的误动率为目的,提出以BP网络为控制算法的三自由度肌电假手控制系统的解决方案。并且将PVDF薄膜传感器利用于检测假手的触觉、滑觉信号,提出了自适应调节假手握力系统的解决方案。给假手增加以“感觉”功能,使假手既能抓取玻璃杯等易碎物体,又能抓取金属等较重物体。虽然肌电信号作为假手信息源具有易采集等优点,但是对于上肢高位截肢的患者来说,就没有能力再提供足够的肌电信息来控制假手的动作。以此为原因,本文在深入地研究脑电信号的基础上,总结了前人应用脑电信号作为控制信号的实践经验,在实验的基础上分析了应用脑电信号控制假手的可行性,并提出了一种利用脑电信号控制假手的控制模式。 实验表明,本文提出的三自由度智能肌电假手控制系统实现预期效果,假手动作准确,并且握物可靠、稳定。经实验分析,脑电信号控制假手具有一定的可行性;本文提出的脑电信号控制多自由度假手的控制模式还需要进一步的实验验证。从本文对脑电信号的探索性研究来看,脑电信号控制上肢假肢具有良好的发展前景,但其完善和产品化还需要更多的学者和工程技术人员的不断努力。