CIP-I智能仿生人工腿手持控制系统研究与设计 被引量：10

1

作者 谭冠政 蔡光超 +2 位作者 曾庆冬 闫炳雷 何胜军 《计算机测量与控制》 CSCD 2006年第1期47-50,共4页

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,然后介绍了该人工腿步速测控系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法;最后重点详细地介绍了手持控制系统这一人机界面的软硬件... CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,然后介绍了该人工腿步速测控系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法;最后重点详细地介绍了手持控制系统这一人机界面的软硬件设计;与国外同类产品相比在诸多方面进行了改进,使系统运行更可靠,功耗更低,操作更容易;并可使使用者了解到更多关于腿运行状况的即时信息,使用结果表明能够很好地实现预期的功能。 展开更多

关键词 cip-i LEG MSP430F149微处理器 红外实时通信 液晶显示

在线阅读 下载PDF 职称材料

CIP-I智能人工腿步速控制系统硬件设计 被引量：2

2

作者 刘国联 谭冠政 何燕 《南通职业大学学报》 2008年第2期62-66,共5页

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。针对智能仿生人工腿应能模仿人体健康腿的运动方式且步行速度可自然、随意地跟随截肢者步行速度的变化而变化的重要特点,同时考虑到高精度、低功耗和抗干扰能力强等,设计了一种基于新型超低... CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。针对智能仿生人工腿应能模仿人体健康腿的运动方式且步行速度可自然、随意地跟随截肢者步行速度的变化而变化的重要特点,同时考虑到高精度、低功耗和抗干扰能力强等,设计了一种基于新型超低功耗微处理器MSP430F149的人工腿步速控制系统硬件电路。实验结果表明,所设计的步速控制系统运行可靠、功耗低、精度高,可有效地用于自行设计的CIP-I Leg的控制。 展开更多

关键词 cip-i LEG 微处理器MSP430F149 霍尔传感器 步速控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于uClinux的嵌入式CIP-I Leg控制器设计

3

作者 徐雄 王晓雪 《伺服控制》 2012年第6期39-43,70,共6页

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。智能仿生人工腿的摆动是依靠膝关节内一个空压气缸的活塞的伸缩来实现的。空压气缸尾部有一个电机可以控制气缸内一个针阀的开度,改变针阀开度可以调节膝关节弯曲和伸展的阻尼,从而达到改变... CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。智能仿生人工腿的摆动是依靠膝关节内一个空压气缸的活塞的伸缩来实现的。空压气缸尾部有一个电机可以控制气缸内一个针阀的开度,改变针阀开度可以调节膝关节弯曲和伸展的阻尼,从而达到改变人工腿摆动速度的目的。以前研制的智能人工腿,在三个方面存在不足:第一,用于控制气缸内针阀开度的控制器采用的是由步进电机所构成的开环系统,位置精度不高;第二,它的CPU多采用8位或16位的单片机,运行速度不能满足高级算法的需要;第三,原裸机系统开发难度大,可扩展性差。针对以上不足,提出了基于嵌入式系统的智能仿生人工腿CIP-I Leg控制器解决方案。在软件实现部分,uCinux由于其内核精简而高效、可修改性和可移植性被选作为嵌入式系统的操作系统,软件设计包括开发环境的建立、BootLoader引导加载程序的实现、内核的配置与移植、设备驱动程序和应用程序的开发与移植等。 展开更多

关键词 嵌入式系统 UCLINUX cip-i LEG CONTROLLER

在线阅读 下载PDF 职称材料

步态相位识别技术在人工腿设计中的应用研究 被引量：1

4

作者 谭冠政 赵洪涛 《计算机测量与控制》 CSCD 2007年第10期1315-1318,共4页

对国内首个智能仿生人工腿原型机CIP-I Leg的基本结构及工作原理进行简要的介绍,接着介绍了智能人工腿摆动相模糊控制系统的整体设计方案;文中对健康腿的步态从单足和双足两个角度进行分析,提出基于人工腿的步态识别方案,并详细介绍了... 对国内首个智能仿生人工腿原型机CIP-I Leg的基本结构及工作原理进行简要的介绍,接着介绍了智能人工腿摆动相模糊控制系统的整体设计方案;文中对健康腿的步态从单足和双足两个角度进行分析,提出基于人工腿的步态识别方案,并详细介绍了人工腿步态识别的具体实现方法;步态信息通过膝关节处的霍尔传感器和脚底的压力传感器获取,并给出了霍尔传感器和压力传感器的信号的硬件处理电路及软件流程图;实验结果表明,系统能够可靠地检测出步态相位信息,并取得了预期的效果。 展开更多

关键词 cip-i LEG 步态识别 模糊控制器 霍尔传感器 压力传感器 干扰脉冲去除

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能仿生人工腿步速测量系统硬件研究与设计 被引量：1

5

作者 徐雄 谭冠政 《电子测试》 2007年第6期51-55,共5页

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。本文首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,给出了实物照片和三维CAD视图,然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法、以及步速测量系... CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。本文首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,给出了实物照片和三维CAD视图,然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法、以及步速测量系统硬件和软件设计等。文中,我们提出了一种新的步速测量方法,即通过测量人工腿一个完整的步行周期,用步行周期的长短来反映步行速度的快慢。实验结果表明,所设计的步速测量系统精度高,实时性好,功耗低,能非常可靠地检测出CIP-I Leg的步行速度。 展开更多

关键词 cip-i LEG 步速测量 步行周期 霍尔传感器 MSP430F149微处理器 实时检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

模糊滑模控制在智能人工腿步速控制中的应用

6

作者 刘国联 谭冠政 何燕 《科学技术与工程》 2008年第15期4361-4365,共5页

针对CIP-I智能人工腿步速控制系统存在着反向间隙、死区、摩擦、饱和等非线性因素,提出一种模糊滑模控制(FSMC)。该控制器是基于滑动曲面和模糊带的半宽度之间的关系,调整由模糊逻辑推理得到的控制量Uk,从而实现对执行电机的控制。它不... 针对CIP-I智能人工腿步速控制系统存在着反向间隙、死区、摩擦、饱和等非线性因素,提出一种模糊滑模控制(FSMC)。该控制器是基于滑动曲面和模糊带的半宽度之间的关系,调整由模糊逻辑推理得到的控制量Uk,从而实现对执行电机的控制。它不仅具有滑模控制和模糊控制的优点,而且弥补了滑模控制的不足。仿真实验证实FSMC控制稳定,响应速度快,能有效地控制CIP-I智能人工腿,具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 模糊滑模控制 模态函数 cip-i智能人工腿

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能仿生人工腿步速测量系统硬件研究与设计

7

作者 徐雄 谭冠政 《可编程控制器与工厂自动化（PLC FA）》 2006年第5期113-116,136,共5页

CIP—I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。本文首先介绍了CIP—I Leg的基本结构,给出了实物照片和三维CAD视图,然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法、以及步速测量... CIP—I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。本文首先介绍了CIP—I Leg的基本结构,给出了实物照片和三维CAD视图,然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法、以及步速测量系统硬件和软件设计等。文中,我们提出了一种新的步速测量方法,即通过测量人工腿一个完整的步行周期,用步行周期的长短来反映步行速度的快慢。在硬件电路设计中,我们采用了美国Allegro公司的A3144EUA开关型霍尔传感器和TI公司的MSP430F149微处理器。微处理器用来处理霍尔传感器的信号并计算出步行周期值。实验结果表明,所设计的步速测量系统精度高,实时性好,功耗低,能非常可靠地检测出CIP-I Leg的步行速度。 展开更多

关键词 cip-i LEG 步速测量 霍尔传感器 MSP430F149微处理器 实时检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

最优PID控制器在智能人工腿中的应用 被引量：2

8

作者 贺光辉 谭冠政 《计算机测量与控制》 CSCD 2007年第7期887-889,共3页

以蚁群算法为基础,提出了一种新的非线性PID控制器及其参数优化设计方法;该控制器是基于PID控制器各增益参数与误差信号之间呈现非线性关系,根据一般控制系统的阶跃响应曲线,在不同响应时间阶段PID三个增益调节参数的理想变化情况,提出... 以蚁群算法为基础,提出了一种新的非线性PID控制器及其参数优化设计方法;该控制器是基于PID控制器各增益参数与误差信号之间呈现非线性关系,根据一般控制系统的阶跃响应曲线,在不同响应时间阶段PID三个增益调节参数的理想变化情况,提出根据控制信号与误差、误差变化率之间的调节规律,拟合一组增益参数的非线性函数,并利用蚁群算法搜索出一组最优的非线性PID参数,构造最优非线性PID控制器,称为AS-NLPID控制器;该控制器已被用于CIP-I智能人工腿;仿真实验证实AS-NLPID控制器能有效地控制CIP-I智能人工腿,并具有良好的动态和稳态性能。 展开更多

关键词 非线性PID控制器 蚁群算法 最优控制 cip-i智能人工腿

在线阅读 下载PDF 职称材料

CIP-Ⅰ智能仿生人工腿步速测量系统研究与设计 被引量：8

9

作者 谭冠政 何胜军 +2 位作者 曾庆冬 闰炳雷 蔡光超 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第11期1164-1166,1185,共4页

CIP-Ⅰ Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机，首先介绍了CIP-Ⅰ Leg的基本结构，然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案，包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法以及步速测量系统硬件和软件设计等；提出了一种... CIP-Ⅰ Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机，首先介绍了CIP-Ⅰ Leg的基本结构，然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案，包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法以及步速测量系统硬件和软件设计等；提出了一种新的步速测量方法，即通过测量人工腿一个完整的步行周期，用步行周期的长短来反映步行速度的快慢；实验结果表明，所设计的步速测量系统精度高，实时性好，功耗低，能非常可靠地检测出CIP-Ⅰ Leg的步行速度。 展开更多

关键词 CIP—I LEG 步速测量 步行周期 霍尔传感器 MSP430F149微处理器 实时检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能仿生人工腿硬件研究与设计 被引量：1

10

作者 徐雄 《国外电子元器件》 2007年第7期34-38,共5页

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,给出了实物照片和三维CAD视图,然后重点介绍了该系统的步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法以及硬件和软件设计等。提出了一种新的步速测量方法... CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机。首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,给出了实物照片和三维CAD视图,然后重点介绍了该系统的步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法以及硬件和软件设计等。提出了一种新的步速测量方法,即通过测量人工腿一个完整的步行周期,用步行周期的长短来反映步行速度的快慢。在硬件电路设计中,采用MSP430F149微处理器处理霍尔传感器的信号并计算步行周期值。实验结果表明,该步速测量系统精度高,实时性好,功耗低,能准确地检测CIP-I Leg的步行速度。 展开更多

关键词 CIP—I LEG 步行周期 霍尔传感器 MSP430F149 实时检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能仿生人工腿位置伺服控制系统的设计 被引量：4

11

作者 贺光辉 谭冠政 +1 位作者 曾庆冬 钟金 《计算机测量与控制》 CSCD 2007年第1期52-55,共4页

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;针对智能仿生人工腿应能模仿人体健康腿的运动方式且步行速度可自然、随意地跟随截肢者步行速度的变化而变化的显著特点,同时考虑到高精度、低功耗和人工腿内缸体积小3个基本因素,采用TI公司... CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;针对智能仿生人工腿应能模仿人体健康腿的运动方式且步行速度可自然、随意地跟随截肢者步行速度的变化而变化的显著特点,同时考虑到高精度、低功耗和人工腿内缸体积小3个基本因素,采用TI公司的新型超低功耗微处理器MSP430F149,设计出一种基于非线性PID控制的人工腿位置伺服控制系统的结构;实验结果表明,所设计的伺服控制系统运行可靠,实时性好,功耗低,精度高,可以有效地用于CIP-I Leg的步行走控制。 展开更多

关键词 CIP—I Leg蚁群算法 非线性PID控制器 位置伺服控制系统 MSP430F149微处理器

在线阅读 下载PDF 职称材料