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可穿戴助力机器人传感器信号预测算法和控制器的设计
资料介绍
本文是在国家自然科学基金“可穿戴型智能助力机器人技术研究”(No．60575054)和国家863项目“可穿戴型助老助残机器人示范平台”(No．2006AA040204)的资助下完成的。 本文的主要内容如下： 1.基于时间序列分析的传感器信号预测算法的设计：针对预测算法的运算量小、精度高、可在线使用等要求，构造了一种新颖的基于时间序列分析的传感器信号在线预测算法。该算法由自回归(AR)模型、递归最小二乘法(RLS)和最小预报误差准则(FPE)组成。 2.预测算法实现的软硬件系统设计：针对预测算法实现系统实时、高速的的要求，设计了相关的软硬件系统。该系统的硬件部分由信号调理电路和信号采集、处理和传输电路组成。系统的软件设计包括上位机部分和下位机部分，其中下位机部分主要是单片机中软件的编写；上位机部分是采用了VC++与MATLAB混合编程来实现预测算法。 3.传感器信号预测算法的仿真和实验：首先使用了MATLAB来计算预测算法的结果，通过预测值与实测值进行比较，验证了该在线预测算法的有效性，同时也推导出预测误差与预测步长之间的关系。最后，我们采用了上面设计的系统来进行实验，实验结果充分验证了该算法的有效性和实用性。 4.可穿戴助力机器人运动控制器设计：针对控制系统的体积小、重量轻、集成度高、扩展性好等要求，我们设计了第一代直流伺服电机运动控制器。该控制器采用了嵌入式系统设计，集成度高，可以通过串口与计算机进行通信和实现调试，为今后的整个嵌入式控制系统设计打下了基础。
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