【技术实现步骤摘要】
基于多巴胺神经元仿生CPG系统的机械臂控制器
本专利技术涉及生物医学工程技术和控制科学技术，特别是一种基于FPGA的多巴胺神经元仿生CPG系统机械臂控制器。
技术介绍
机械臂作为机器人设计结构中的重要组成部分，在工业控制、医学治疗疗、国防科技、集成电路生产等领域都起着重要的作用。随着计算机技术的飞速发展，对机械臂的控制研究也越来越广泛。工业制造中生产汽车的机械臂是一种高度耦合非线性的复杂系统，在汽车装配中被广泛使用。2000年，由美国麻省理工大学研制的达芬奇外科手术系统就是通过对机械手臂的指令控制完成各种复杂的外科手术。该系统中的机械臂精度极高，能够在非常小的区域内进行准确的切割。机械臂控制研究作为一个新兴领域，集合了控制科学，机械工程，计算机以及人工智能等诸多学科。当代机械臂的控制研究朝着智能化的方向不断发展，基于神经控制和仿生控制的生物控制已经成为机械臂控制的主要方向。生物中枢模式发生器(centralpatterngenerator,CPG)现已被证明在许多无脊椎与脊椎动物中存在并对动物运动控制机理起着重要影响...
【技术保护点】
1.一种基于多巴胺神经元仿生CPG系统的机械臂控制器，在FPGA开发板上搭建多巴胺神经元仿真模型，之后通过多巴胺神经元仿真模型与另一个多巴胺神经元仿真模型通过耦合突触电流连接模块组成多巴胺神经元仿生CPG网络模块，FPGA开发板内置晶振产生50MHz的时钟信号，之后通过QuartusII中IP软核中分频器对频率进行分频处理输入多巴胺神经元仿生CPG网络模块中，通过上位机对机械臂关节期望移动轨迹进行设置，并通过上位机计算机械臂关节实际移动轨迹与期望轨迹之间的扭矩误差，并将其传输给误差校正反馈控制信号模块处理，之后传输给控制信号调制模块，计算对CPG网络模块的相应输入刺激，该C...
【技术特征摘要】
1.一种基于多巴胺神经元仿生CPG系统的机械臂控制器，在FPGA开发板上搭建多巴胺神经元仿真模型，之后通过多巴胺神经元仿真模型与另一个多巴胺神经元仿真模型通过耦合突触电流连接模块组成多巴胺神经元仿生CPG网络模块，FPGA开发板内置晶振产生50MHz的时钟信号，之后通过QuartusII中IP软核中分频器对频率进行分频处理输入多巴胺神经元仿生CPG网络模块中，通过上位机对机械臂关节期望移动轨迹进行设置，并通过上位机计算机械臂关节实际移动轨迹与期望轨迹之间的扭矩误差，并将其传输给误差校正反馈控制信号模块处理，之后传输给控制信号调制模块，计算对CPG网络模块的相应输入刺激，该CPG网络模块通过相互耦合的多巴胺神经元仿真模型模块产生输出控制信号，经控制信号输出模块输出到机械臂并通过USB接口模块传递到上位机中显示；根据机械臂的移动情况，对耦合突触...
【专利技术属性】
技术研发人员：王江，匡载波，杨双鸣，邓斌，魏熙乐，李会艳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。