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公开(公告)号：CN101655688A
公开(公告)日：2010-02-24
申请号：CN200910043937.6
申请日：2009-07-21
Abstract: 本发明提供了一种应用于分布参数系统的三域模糊PID控制方法，其特征在于，误差e(z，t)及误差的导数e(z，t)分别经输入增益K e (z)和K d (z)后得到的量化值E(z，t)和R(z，t)作为三域模糊逻辑控制器的输入，经三域模糊逻辑控制器的三域模糊化、三域模糊推理和三域解模糊化后，得到三域模糊逻辑控制器的精确输出u(z，t)经比例-积分后得到三域模糊PID控制器的输出U PID (z，t)，最后经空间降维后，得到最终只随时间t变化的控制量U(t)给被控对象。该控制方法不仅考虑了空间信息，而且不依赖于被控对象的数学模型、鲁棒性好、结构简单、应用方便，应用效果好。
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公开(公告)号：CN102895052B
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201210206869.2
申请日：2012-06-21
Applicant: 中南大学
IPC: A61F2/70
Abstract: 一种用于假肢手的快速反射抓取的微驱动机构，它涉及一种用于假肢手或仿人手指装置上的，实现人手快速反射抓取功能的微驱动结构。本发明所述的微驱动结构由微驱动器和柔性放大装置组成，微驱动器采用由形状记忆合金、超磁致伸缩材料、压电陶瓷或者静电等特殊功能材料制成，通电后具有快速伸缩功能；微驱动快速反射机构中的柔性放大机构可以对微驱动器输出的力进行一定倍数的减小，位移进行相应倍数的放大，以达到输出力适中的目的。当传感器检测到手中被抓物体具有滑动趋势时，微驱动器动作，配合由假肢手驱动系统的主运动结构实现对物体的快速稳定抓取，解决了已有假肢手或仿人手指存在的抓取不稳定等问题。该结构简单可造、可输出力大，可以作为一个独立的结构安装在仿人手指装置的各个指节，特别适合应用在各种仿人假肢手上。
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公开(公告)号：CN103876867A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201310329353.1
申请日：2013-08-01
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种假肢手抓握物体初始参考力模糊估计方法，包括以下步骤：1)设定假肢手在接触物体前，以一定速度抓取软硬程度不同的物体；2)假肢手手指与物体接触时，通过安装于指节的力传感器测量接触力；3)在手指接触物体的短时间内，对实际接触力F进行微分得到接触力梯度；4)对接触力和接触力梯度进行归一化、模糊化、模糊推理以及解模糊化，得到模糊估计值，其中设计了特定的模糊规则库；7)将模糊估计值进行坐标反变换得到期望抓握力；8)取假肢手接触物体之后一小段时间内(50-300ms)计算的最大的期望抓握力作为假肢手抓取物体时初始参考力。本发明对假肢手抓取软硬程度不同物体，初始参考力估计区分明显，估计效果良好。
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公开(公告)号：CN103417315A
公开(公告)日：2013-12-04
申请号：CN201310329423.3
申请日：2013-08-01
Applicant: 中南大学
IPC: A61F2/72
Abstract: 一种假肢手的拟人反射控制方法，包括以下步骤：假肢手主模式控制器负责抓起物体；根据抓取力反馈信息判断物体是否有滑动趋势或滑动；有滑动趋势或滑动时根据抓取力信号的小波变换的细节系数信息计算滑动强度和滑动强度的变化率；根据滑动强度和滑动强度的变化率，由抓握力增量模糊估计系统计算抓握力增量；有滑动趋势或滑动时反射控制器和主模式控制器共同控制假肢手迅速、平稳抓握物体。上述假肢手的拟人反射控制方法，不仅检测滑觉信息，而且根据滑动强度和滑动强度的变化率来增加握力，同时在有滑动趋势或滑动时利用了反射控制器与主模式控制器共同控制假肢手抓握，实现了被抓物体发生迅速抓稳物体而且抓取力合适不损坏物体的效果，达到了人手抓取反射控制的迅速性和平稳性的要求。此外，还提供了一种假肢手的拟人反射控制算法。
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公开(公告)号：CN102896636A
公开(公告)日：2013-01-30
申请号：CN201210084863.2
申请日：2012-03-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 差动轮系耦合自适应欠驱动手指装置，属于人工假手技术领域。该装置包括基座、三个指节、三个关节轴、一个传动轴、两个传动连杆、一个电机、两套差动轮系机构和簧件。该装置实现了耦合抓取过程与欠驱动自适应抓取过程融合为一体的特殊效果，该手指装置在碰触物体前采用耦合方式传动，在碰触物体后，又可以采用欠驱动自适应方式抓取物体，自动适应所抓物体的大小和形状。该手指的外形、抓握模式与人手的基本相同。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102873689A
公开(公告)日：2013-01-16
申请号：CN201210408685.4
申请日：2012-10-24
Applicant: 中南大学
CPC classification number: B25J15/0009
Abstract: 一种具有快速反射抓取功能的多模式欠驱动仿人手指装置，它涉及一种残疾人假肢手上的仿人手指装置。该装置拥有主、次两套运动机构，以及弹性耦合连杆机构和连杆超越机构，能实现拟人化抓取运动。主运动机构由电机配合弹性耦合连杆机构，能够实现耦合欠驱动和自适应欠驱动的多模式抓取动作，极大的提高了仿人假肢手的抓取运动空间。次运动机构由特有的微驱动器机构可以实现仿人手指装置的快速反射抓取。当包络抓取的物体受到外部干扰时，快速地输出一个指向被抓物体内部的抓取力，补偿主运动机构的力与位移的输出，直到主运动机构做出调整。次运动具有毫秒级的响应速度，可以实现拟人化的快速反射运动、防滑稳定抓取功能。特有的连杆超越机构，保证了远指节的抓取空间。该手指装置结构简单、制造成本低，输出力大，在外观与动作上都具有拟人特性，特别适合应用在残疾人假肢手上。
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公开(公告)号：CN102873689B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201210408685.4
申请日：2012-10-24
Applicant: 中南大学
CPC classification number: B25J15/0009
Abstract: 一种具有快速反射抓取功能的多模式欠驱动仿人手指装置，它涉及一种残疾人假肢手上的仿人手指装置。该装置拥有主、次两套运动机构，以及弹性耦合连杆机构和连杆超越机构，能实现拟人化抓取运动。主运动机构由电机配合弹性耦合连杆机构，能够实现耦合欠驱动和自适应欠驱动的多模式抓取动作，极大的提高了仿人假肢手的抓取运动空间。次运动机构由特有的微驱动器机构可以实现仿人手指装置的快速反射抓取。当包络抓取的物体受到外部干扰时，快速地输出一个指向被抓物体内部的抓取力，补偿主运动机构的力与位移的输出，直到主运动机构做出调整。次运动具有毫秒级的响应速度，可以实现拟人化的快速反射运动、防滑稳定抓取功能。特有的连杆超越机构，保证了远指节的抓取空间。该手指装置结构简单、制造成本低，输出力大，在外观与动作上都具有拟人特性，特别适合应用在残疾人假肢手上。
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公开(公告)号：CN102896637B
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201210144555.4
申请日：2012-05-11
Applicant: 中南大学
IPC: B25J15/00
CPC classification number: B25J15/0009
Abstract: 具有快速反射抓取功能的耦合自适应欠驱动仿人手指装置，它涉及一种残疾人假肢手上的仿人手指装置。本发明采用电机和微驱动器联合驱动主、次两套运动机构，次运动具备快速反射运动功能，解决了已有假肢手仿人手指存在抓取不稳定等问题。本发明所述的主运动机构由传动齿轮、传动连杆、耦合弹性连杆和弹性限位元件构成，采用电机驱动，可实现三关节仿人手指拟人化的耦合抓取过程与欠驱动自适应抓取过程融为一体的功能；本发明特别涉及的次运动机构由加装微驱动器的连杆机构构成，其中微驱动器安装于第一传动连杆和第二传动连杆中，当主运动机构完成对物体的包络抓取后、若安装于指尖的滑动传感器检测到物体与手指之间有相对滑动时，微驱动器可产生快速响应，联合主运动连杆机构实现对物体的稳定抓取，防止物体滑落。该手指装置结构简单、制造成本低，可输出力大，
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公开(公告)号：CN101655688B
公开(公告)日：2012-03-28
申请号：CN200910043937.6
申请日：2009-07-21
Abstract: 本发明提供了一种应用于分布参数系统的三域模糊PID控制方法，其特征在于，误差e(z，t)及误差的导数分别经输入增益Ke(z)和Kd(z)后得到的量化值E(z，t)和R(z，t)作为三域模糊逻辑控制器的输入，经三域模糊逻辑控制器的三域模糊化、三域模糊推理和三域解模糊化后，得到三域模糊逻辑控制器的精确输出u(z，t)经比例-积分后得到三域模糊PID控制器的输出UPID(z，t)，最后经空间降维后，得到最终只随时间t变化的控制量U(t)给被控对象。该控制方法不仅考虑了空间信息，而且不依赖于被控对象的数学模型、鲁棒性好、结构简单、应用方便，应用效果好。
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公开(公告)号：CN103876867B
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201310329353.1
申请日：2013-08-01
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种假肢手抓握物体初始参考力模糊估计方法，包括以下步骤：1)设定假肢手在接触物体前，以一定速度抓取软硬程度不同的物体；2)假肢手手指与物体接触时，通过安装于指节的力传感器测量接触力；3)在手指接触物体的短时间内，对实际接触力F进行微分得到接触力梯度；4)对接触力和接触力梯度进行归一化、模糊化、模糊推理以及解模糊化，得到模糊估计值，其中设计了特定的模糊规则库；7)将模糊估计值进行坐标反变换得到期望抓握力；8)取假肢手接触物体之后一小段时间内(50‑300ms)计算的最大的期望抓握力作为假肢手抓取物体时初始参考力。本发明对假肢手抓取软硬程度不同物体，初始参考力估计区分明显，估计效果良好。
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