仿生机械论文：一种脑电远程控制的仿生机械手臂

 

舵机2安装在底座1上，并与转盘3相联，可带动转盘（3）在水平面上旋转；舵机5位于转盘3上，其上安装有支架6，舵机5用于带动支架6在竖直面上摆动；舵机8安装在支架6的顶部，其能够相对于支架6摆动，摆动面在竖直面上；舵机11位于舵机8的侧方，二者固定连接、保持相对静止，舵机11的输出轴朝向上，其上安装有机械爪9，舵机11用于带动机械爪9旋转；舵机舵机10安装在机械爪9上，用于带动机械爪9完成抓取动作；控制机构由TGAM模块、加速度传感器和无线发射器组成。TGAM模块佩戴在头部采集脑部电信号；加速度传感器可以配带在控制者的手臂上。两者与无线发射器有线相联。工作时，先将仿生机械手臂上的舵机引线连接在无线接收器上。加速度传感器和TGAM模块的引线连接到无线发射器上。接通电源后，无线模块进行蓝牙配对。配对成功后通过移动配带在控制者手臂上的加速度传感器沿上下、左右、前后、翻转四个方向运动，通过无线传输就可控制仿生机械手臂沿同样方向同步移动。TGAM模块佩戴在头部采集脑部电信号通过无线无线发射器和无线接收器来实现信号传输，控制仿生机械手臂上的机械爪开合，实现抓取功能。通过控制加速度传感器的运动和TGAM模块采集脑电信号就可完全模仿自然人手臂的移动抓取功能、可以像人手臂一样上下、左右、前后运动，抓取物品，实现肢体运动与意念完美匹配的仿生控制。

三、仿生机械手臂结构特点

  该款仿生机械手臂采用TGAM脑电模块对机械手臂抓取进行意念控制，并实时配合人体手臂的运动，完全模仿了人体的自然操作习惯，仿生效果十分完美。操作简便，摆脱了电脑终端繁琐的技术操作，直接利用人手传感进行同步仿生控制。运动灵活，控制精确，机械臂与无线控制完美结合，可实现无线远距离操作，抗干扰强。

四、结束语

  该款仿生机械手臂满足了人体学、仿生学和运动学方面的个性化设计。由加速度传感器和TGAM模块采集脑部电信号构成闭环控制系统，可以确保机械臂的准确定位。该款设计操作方便，易于实现，满足了控制系统稳定性和精确控制的要求。该款仿生机械手臂可广泛应用在机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等行业。市场潜力广，使用范围广，有很好的使用推广价值。

参考文献

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