为了防止假肢手因受干扰而导致抓握失稳,分析并建立倾斜抓握状态下的假肢手抓握力模型,提出一种基于力敏传感器和短时傅里叶变换的滑动检测方法,对不同干扰下的滑动检测进行了实验研究。结果表明:在不同抓握角度下,运用力敏传感器和短时傅里叶变换,能够实时有效地检测出被抓握物体滑动情况,从而可以进一步实施防滑控制。 到单一时刻精确的频谱分布，即使更换不同窗函数也是如此。甚至噪声干扰也能使某时刻的频谱图上产生高频成份。因此无法以单一或某几个高频成份的出现作为物体滑动检测的指标。图2抓握力信号及其STFT时频分布由图2可知，本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc在突变时刻基于力敏传感器-数控滚圆机滚弧机张家港切管机液压切管机电动切管机，抓握力信号的高频分量增加，当将各个时刻的高频成份幅值累加后发现，高频成份的幅值累加值远高出其他非突变时刻的，根据这一特性，可以利用抓握力信号的STFT变换后，各个时刻所包含高频信号幅值的累加值在时域内的分布，判断抓握力是否发生突变。因此，基于STFT的滑动检测原理如图3所示。图3滑动检测原理其中STFT采用矩形窗加快速傅里叶变换(fastFouriertransform，FFT)实现。滑动检测数学表达式如下SL=1，H(k)≥q0，0＜H(k)＜{q(11)式中SL=1表示被抓握物体产生滑动，SL=0表示被抓握物体未产生滑动，q为滑动阈值。当窗函数的长度为Nw时，H(k)=∑Nw/2j=2X(k，j)，X(k，j)为k时刻抓握力信号的FFT结果的第j个值。4实验与结果分析实验装置主要有单自由度假肢手、FSＲ力传感器、DELL工作站、美国国家仪器(NI)公司的PXI平台、扰动器等，如图4所示。图4滑动检测试验实物实验中，假肢手为单自由度，利用NI公司的PXI作为控制平台，编写LabVIEW程序对假肢手进行控制并进行滑动检测实验。实验过程中被抓握物体为圆柱形，受到的扰动由扰动器产生，抓握力信号由贴附于假肢手拇指上的力敏传感器获取，信号的采样频率为10kHz，STFT采用长度为32的矩形窗进行分析。具体实验步骤如下:1)用LabVIEW平台控制假肢手，使其处于倾斜抓握状态;2)假肢手以一定的初始抓握力抓握住圆柱形物体，并维持抓握稳定基于力敏传感器-数控滚圆机滚弧机张家港切管机液压切管机电动切管机本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc