摘要 摘要 人类肢体或器官的丧失仍然是一个挑战,尤其是在人们不断依赖触摸屏和任务的世界中。因此,患者几乎无法承受和应对因这种丧失而遇到的越来越多的限制。现代手段和技术,如先进的人工部件,减少了对残疾或失去肢体或器官的患者的限制。例如,手部假肢为改善人体肢体的功能能力提供了强有力的工具,从而提高了使用者的生活质量。然而,使用假肢的患者仍然遇到许多问题,例如,遭受完整的肢体和背部疼痛、假肢系统成本高以及与假肢性能相关的困难、控制不佳和更新困难。基于上述问题,目标是设计一种由重量轻的重型塑料制成的 3D 仿生手臂。目的是使用伺服电机代替步进电机,以减少延迟和减轻重量。目的还在于设计一个基于人工智能 (AI) 的仿生手臂程序,该程序可以进行修改以用于未来的目的,例如添加新手势和优化系统控制。新设计包括 3D 打印手臂、控制设计、测试电机和 EMG 传感器、选择具有成本效益的部件、模拟和最终确定真实原型。结合直接执行运动机制和仿生假肢的全尺寸模型,该开发旨在用于上肢的医疗康复。实验结果包括开发一个真正的基于 AI 的系统来定制使用神经网络控制的手势。结果还包括保持 EMG 传感器的准确和干净的读数。此外,新的仿生假肢手臂确保性能不会延迟,模仿手的正常功能。结果还表明,我们的设计在成本效益方面超越了现有的设计,前提是在其他几个规格上它是可比的。设计灵活且基于人工智能控制。作为未来的展望,可以在新的基于人工智能的设计中测试更多的算法,并测试更多的手势。
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