研究生: |
沈中瑋 Shen, Zhong-Wei |
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論文名稱: |
多關節肘上義肢之智慧型控制 Intelligent control of above elbow prosthesis with multiple jointszeng |
指導教授: |
葉莒
YE,JU |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering |
畢業學年度: | 83 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 60 |
中文關鍵詞: | 義肢 、智慧型控 制 、知識庫 、機械工程 、工程 、智慧型控制 |
外文關鍵詞: | Prosthesis, Intelligent Control, Knowledge Base, MECHANICAL-ENGINEERING, ENGINEERING |
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本論文首先針對以多階模糊策略來控制義肢之既有研究成果,予以改進,
使其結構簡化以增加實用性。而後為義肢建立腕部智慧型控制器,使一般
商業化義肢能夠較穩定地抓起物體。最後則整合上述之控制方法,並加入
模仿人類行為之控制法則,以改進肘上義肢之操控性。因此本論文共分成
三部份。第一部分研究是將上一屆學長發展出的多階模糊控制架構,予以
簡化以增加實用性。在建立了義肢手指與物體間接觸力的動態模型後,發
現接觸力之動態行為與物體剛性具有相關性,因此僅需在特定時間量測接
觸力迴授值便可決定物體之剛性,簡化了原先要有接觸力迴授及位置迴授
才能判斷物體軟硬度的系統複雜度。第二部分研究針對義肢腕部建立了一
知識庫控制器,利用觸覺迴授的資料,使義肢能夠抓起形狀類似倒立茶杯
的物體而不滑落。將義肢手指裝置應變計來偵測物體與手指接觸力的分布
情形,控制器則根據此資料來決定出抓取該物體所需要之程序,並驅動腕
部以調整手掌的方向,使該物體在被拿起前能順利的翻轉過來。第三部分
研究則是建立了以知識庫為基礎,並利用多種感測器來模仿人行為之肘上
義肢控制系統。將人手抓取物體之過程予以分析,我們發現利用知識庫可
以使控制器模仿並自動完成其中例行性之行為,以減輕病患操作肘上義肢
時的負擔。此外,先前所發展之多階模糊控制及腕部智慧型控制也被應用
至此架構中,使控制器的功能更加完備。