CN103786157A - 基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统 - Google Patents
基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统。主要由两个结构相同的单臂部件和背部支架组成，单臂部件从下至上依次由肘关节和肩关节构成的上肢外骨骼助力机器人。还包括ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块、DSP信号调理模块、电源模块、两个操作员运动意图检测传感器、四个角位移传感器和四个结构相同的驱动单元；ARM微处理器模块与DSP微控制器模块通过CAN总线相连，四个驱动单元与外骨骼机构相连并驱动外骨骼机构运动。本发明功能完备、易于开发和维护的外骨骼助力机器人嵌入式控制平台，实时响应速度快、实时多任务性能高、驱动能力强、功耗低、通用可扩展性好、小型化等特点。
Description
技术领域
本发明涉及外骨骼机器人，尤其是涉及一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统。
背景技术
外骨骼机器人技术实质上可以理解为一种可穿戴式机器人技术，模仿生物界的外骨骼开发一种新型机电一体化装置，可穿戴在操作者的身体外部，为操作者提供诸如保护、身体支撑、运动辅助等功能。同时结合了传感、控制、信息融合、移动计算等机器人技术，将人类的智力和机器人的“体力”结合在一起，使得外骨骼能够在操作者参与的控制模式下完成仅靠操作者自身能力无法独立完成的任务。因此，将人的智能与机器人所具有的强大机械能量结合起来，综合为一个系统，将会带来前所未有的变化，这便是外骨骼助力机器人的设计思想。
外骨骼技术的研究始于1960年的美国，最早的研究成果是美国通用公司研发的Hardiman外骨骼系统，研究的首要目的是缓解士兵长距离负重行军所引起的疲劳。虽然Hardiman的研究最终停止，但是它对后来外骨骼技术的研究与发展起到了重要的指导作用。进入21世纪后，由于能源技术、微驱动技术、材料科学、信息技术的发展，各种类型的外骨骼如雨后春笋般浮现，外骨骼也逐步向实用化方向发展。
在控制方面，目前世界上比较主流先进的控制方法和思路很多，例如主从控制、肌电控制、ZMP控制、直接力反馈控制等等，而这些控制往往涉及到复杂的控制算法，如PID控制算法、模糊神经网络控制算法和滑模控制算法等，需要进行大量的数据计算和传输，这就对采用普通单片机的嵌入式控制平台造成沉重的工作负担，从而进一步影响电路执行效率以及最终的控制效果。而采用通用计算机作为核心的控制平台，虽然具有强大的计算和控制能力，但其体积和功耗较大。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种外骨骼助力机器人嵌入式控制系统，可以优化外骨骼助力机器人控制系统的控制结构，完善整个控制系统的功能，降低开发和维护难度，提高整个控制系统的执行效率，改善控制系统的控制效果。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
本发明主要两个结构相同的单臂部件和背部支架组成，单臂部件从下至上依次由肘关节和肩关节构成的上肢外骨骼助力机器人；其特征在于：还包括ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块、DSP信号调理模块、电源模块、两个操作员运动意图检测传感器、四个角位移传感器和四个结构相同的驱动单元；ARM微处理器模块与DSP微控制器模块通过CAN总线相连，上肢外骨骼助力机器人上的两个操作员运动意图检测传感器经ARM信号调理模块与ARM微处理器模块相连，上肢外骨骼助力机器人上的四个角位移传感器经DSP信号调理模块与DSP微控制器模块相连，四个结构相同的驱动单元，均包括气动肌肉、气压传感器和两个气动高速开关阀，每个驱动单元中的气动肌肉的一端分别与上肢外骨骼助力机器人相连，每个驱动单元中的气动肌肉的另一端分别与各自气压传感器和各自两个气动高速开关阀相连，每个驱动单元中的气动高速开关阀分别与DSP信号调理模块相连，每个驱动单元中的气压传感器分别与DSP信号调理模块相连，电源模块分别与ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块和DSP信号调理模块连接。
所述ARM微处理器模块，包括ARM微处理器、RS232串口、RJ45网口、CAN总线接口、USB接口和AD输入接口1；RS232串口用于调试时PC机与ARM微处理器模块之间的通讯，RJ45网口用于将PC机上的文件系统挂载到ARM微处理器模块上，CAN总线接口用于与DSP微控制器模块进行通讯，USB接口用于将内核与文件系统的镜像文件下载到ARM微处理器模块上，上肢外骨骼助力机器人上的操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号经过ARM信号调理模块进入AD输入接口1，再进入ARM微处理器进行数据转换。
所述DSP微控制器模块，主要由DSP微控制器、JTAG调试接口、CAN总线接口、AD输入接口2和PWM输出接口组成；JTAG调试接口用于现场调试和程序下载，CAN总线接口用于与ARM微处理器模块进行通讯，信号从DSP微控制器出发，经过DSP信号调理模块，DSP信号调理模块输出的模拟量信号通过PWM输出接口控制气动高速开关阀，进而驱动气动肌肉使上肢外骨骼助力机器人运动，上肢外骨骼助力机器人上的气压传感器和角位移传感器获得的模拟量信号经过DSP信号调理模块进入AD输入接口2，再进入DSP微控制器进行数据转换。
所述电源模块，由外部电源将220V交流电转换为24V直流电，24V直流电为气动高速开关阀和气压传感器供电；24V直流电转换为+5V直流电和±5V直流电，+5V直流电为ARM微处理器模块、DSP微控制器模块和角位移传感器供电，±5V直流电为操作员运动意图检测传感器供电。
所述ARM信号调理模块，主要包括AD输出接口1、操作员运动意图检测传感器信号调理电路和操作员运动意图检测传感器接口，所述AD输出接口1和所述ARM微控制器模块的AD输入接口1相连，上肢外骨骼助力机器人上的操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号经过所述操作员运动意图检测传感器信号调理电路，由AD输出接口1进入所述ARM微处理器模块的AD输入接口1，AD输入接口1与ARM微控制器内部的AD功能模块相连，所述模拟量信号经过AD输入接口1转化为数字量信号进入ARM微控制器。
所述操作员运动意图检测传感器信号调理电路，主要由降压电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号在进入ARM微处理器模块的AD输入接口1之前，首先经过降压电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述ARM信号调理模块的AD输出接口1进入ARM微处理器模块的AD输入接口1。
所述DSP信号调理模块，主要包括AD输出接口2、气压传感器信号调理电路、气压传感器接口、角位移传感器信号调理电路、角位移传感器接口、PWM输入接口、气动高速开关阀驱动电路和气动高速开关阀接口；所述AD输出接口2与所述DSP微控制器模块的AD输入接口2相连，上肢外骨骼助力机器人上的气压传感器与角位移传感器获得的模拟量信号分别经过所述气压传感器信号调理电路与角位移传感器信号调理电路，由AD输出接口2进入所述DSP微控制器模块的AD输入接口2，AD输入接口2与DSP微控制器内部的AD功能模块相连，所述模拟量信号经过AD输入接口2转化为数字量信号进入DSP微控制器；所述PWM输入接口与所述DSP微控制器模块的PWM输出接口相连，PWM输出接口与DSP微控制器内部的PWM功能模块相连，数字量信号经过PWM功能模块转化为模拟量信号由PWM输入接口进入气动高速开关阀驱动电路，所述气动高速开关阀驱动电路将模拟信号隔离放大后控制气动高速开关阀，进而驱动气动肌肉使上肢外骨骼助力机器人运动。
所述气动高速开关阀驱动电路，主要由光耦隔离芯片PC817和场效应管IRF740N组成，信号从DSP微控制器模块的PWM输出接口出发，经过光耦隔离芯片PC817，接着由场效应管IRF740N通过所述DSP信号调理模块的PWM输入接口驱动气动高速开关阀进行动作。
所述气压传感器信号调理电路，主要由电流电压转换电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，气压传感器获得的模拟量信号在进入DSP微控制器模块的AD输入接口2之前，首先经过电流电压转换电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述DSP信号调理模块的AD输出接口2进入DSP微控制器模块的AD输入接口2。
所述角位移传感器信号调理电路，主要由降压电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，角位移传感器获得的模拟量信号在进入DSP微控制器模块的AD输入接口2之前，首先经过降压电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述DSP信号调理模块的AD输出接口2进入DSP微控制器模块的AD输入接口2。
与背景技术相比，背景技术具有的有益效果是：
采用本发明外骨骼助力机器人嵌入式控制平台，可以优化外骨骼助力机器人控制系统的控制结构，完善整个控制系统的功能，降低开发和维护难度，提高整个控制系统的执行效率，改善控制系统的控制效果。另外，本外骨骼助力机器人嵌入式控制平台克服了传统单片机、DSP或者PC+单片机/DSP在速度、处理能力、体积、方便性、功耗、人机接口以及复杂网络接口等方面的不足，保证了硬件系统具有良好的扩展性、实时性、灵活性、低功耗等特点，既发挥了ARM微处理器高稳定性能和强大的任务管理的优点，又发挥了DSP微控制器高速交换数据和快速处理数字信号的能力。
本发明是一套结构简单、功能完备、易于开发和维护的上肢外骨骼助力机器人嵌入式控制系统，它具有鲁棒性高、实时响应速度快、实时多任务性能高、驱动能力强、功耗低、通用可扩展性好、小型化等特点。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是本发明的ARM微处理器模块的逻辑框图。
图3是本发明的DSP微控制器模块的逻辑框图。
图4是本发明的电源模块的逻辑框图。
图5是本发明的ARM信号调理模块的逻辑框图。
图6是本发明的操作员运动意图检测传感器信号调理电路图。
图7是本发明的DSP信号调理模块的逻辑框图。
图8是本发明的气动高速开关阀驱动电路图。
图9是本发明的气压传感器信号调理电路图。
图10是本发明的角位移传感器信号调理电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种外骨骼助力机器人嵌入式控制平台，主要由两个结构相同的单臂部件和背部支架组成，单臂部件从下至上依次由肘关节和肩关节构成的上肢外骨骼助力机器人；其特征在于：还包括ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块、DSP信号调理模块、电源模块、两个操作员运动意图检测传感器、四个角位移传感器和四个结构相同的驱动单元；ARM微处理器模块与DSP微控制器模块通过CAN总线相连，上肢外骨骼助力机器人上的两个操作员运动意图检测传感器经ARM信号调理模块与ARM微处理器模块相连，上肢外骨骼助力机器人上的四个角位移传感器经DSP信号调理模块与DSP微控制器模块相连，四个结构相同的驱动单元，均包括气动肌肉、气压传感器和两个气动高速开关阀，每个驱动单元中的气动肌肉的一端分别与上肢外骨骼助力机器人相连，每个驱动单元中的气动肌肉的另一端分别与各自气压传感器和各自两个气动高速开关阀相连，每个驱动单元中的气动高速开关阀分别与DSP信号调理模块相连，每个驱动单元中的气压传感器分别与DSP信号调理模块相连，电源模块分别与ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块和DSP信号调理模块连接。
如图2所示的是ARM微处理器模块的逻辑框图。ARM微处理器模块，包括ARM微处理器、RS232串口、RJ45网口、CAN总线接口、USB接口和AD输入接口1；RS232串口用于调试时PC机与ARM微处理器模块之间的通讯，RJ45网口用于将PC机上的文件系统挂载到ARM微处理器模块上，CAN总线接口用于与DSP微控制器模块进行通讯，USB接口用于将内核与文件系统的镜像文件下载到ARM微处理器模块上，上肢外骨骼助力机器人上的操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号经过ARM信号调理模块进入AD输入接口1，再进入ARM微处理器进行数据转换。
如图3所示的是DSP微控制器模块的逻辑框图。DSP微控制器模块，主要由DSP微控制器、JTAG调试接口、CAN总线接口、AD输入接口2和PWM输出接口组成；JTAG调试接口用于现场调试和程序下载，CAN总线接口用于与ARM微处理器模块进行通讯，信号从DSP微控制器出发，经过DSP信号调理模块，DSP信号调理模块输出的模拟量信号通过PWM输出接口控制气动高速开关阀，进而驱动气动肌肉使上肢外骨骼助力机器人运动，上肢外骨骼助力机器人上的气压传感器和角位移传感器获得的模拟量信号经过DSP信号调理模块进入AD输入接口2，再进入DSP微控制器进行数据转换。
如图4所示的是电源模块的逻辑框图。电源模块由外部电源将220V交流电转换为24V直流电，24V直流电为气动高速开关阀和气压传感器供电；24V直流电转换为+5V直流电和±5V直流电，+5V直流电为ARM微处理器模块、DSP微控制器模块和角位移传感器供电，±5V直流电为操作员运动意图检测传感器供电。
如图5所示的是ARM信号调理模块的逻辑框图。ARM信号调理模块，主要包括AD输出接口1、操作员运动意图检测传感器信号调理电路和操作员运动意图检测传感器接口，所述AD输出接口1和所述ARM微控制器模块的AD输入接口1相连，上肢外骨骼助力机器人上的操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号经过所述操作员运动意图检测传感器信号调理电路，由AD输出接口1进入所述ARM微处理器模块的AD输入接口1，AD输入接口1与ARM微控制器内部的AD功能模块相连，所述模拟量信号经过AD输入接口1转化为数字量信号进入ARM微控制器。
如图6所示的是操作员运动意图检测传感器信号调理电路图。操作员运动意图检测传感器信号调理电路主要由降压电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号在进入ARM微处理器模块的AD输入接口1之前，首先经过降压电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述ARM信号调理模块的AD输出接口1进入ARM微处理器模块的AD输入接口1。具体实现方式详见图6。
如图7所示的是DSP信号调理模块的逻辑框图。DSP信号调理模块，主要包括AD输出接口2、气压传感器信号调理电路、气压传感器接口、角位移传感器信号调理电路、角位移传感器接口、PWM输入接口、气动高速开关阀驱动电路和气动高速开关阀接口；所述AD输出接口2与所述DSP微控制器模块的AD输入接口2相连，上肢外骨骼助力机器人上的气压传感器与角位移传感器获得的模拟量信号分别经过所述气压传感器信号调理电路与角位移传感器信号调理电路，由AD输出接口2进入所述DSP微控制器模块的AD输入接口2，AD输入接口2与DSP微控制器内部的AD功能模块相连，所述模拟量信号经过AD输入接口2转化为数字量信号进入DSP微控制器；所述PWM输入接口与所述DSP微控制器模块的PWM输出接口相连，PWM输出接口与DSP微控制器内部的PWM功能模块相连，数字量信号经过PWM功能模块转化为模拟量信号由PWM输入接口进入气动高速开关阀驱动电路，所述气动高速开关阀驱动电路将模拟信号隔离放大后控制气动高速开关阀，进而驱动气动肌肉使上肢外骨骼助力机器人运动。
如图8所示的是气动高速开关阀驱动电路图。气动高速开关阀驱动电路主要由光耦隔离芯片PC817和场效应管IRF740N组成，信号从DSP微控制器模块的PWM输出接口出发，经过光耦隔离芯片PC817，接着由场效应管IRF740N通过所述DSP信号调理模块的PWM输入接口驱动气动高速开关阀进行动作。具体实现方式详见图8。
如图9所示的是气压传感器信号调理电路图。气压传感器信号调理电路主要由电流电压转换电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，气压传感器获得的模拟量信号在进入DSP微控制器模块的AD输入接口2之前，首先经过电流电压转换电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述DSP信号调理模块的AD输出接口2进入DSP微控制器模块的AD输入接口2。具体实现方式详见图9。
如图10所示的是角位移传感器信号调理电路图。角位移传感器信号调理电路主要由降压电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，角位移传感器获得的模拟量信号在进入DSP微控制器模块的AD输入接口2之前，首先经过降压电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述DSP信号调理模块的AD输出接口2进入DSP微控制器模块的AD输入接口2。具体实现方式详见图10。
本发明具体实施过程：
上位机ARM微处理器模块主要负责系统的初始化、组织管理、任务规划、任务调度、操作员运动意图检测传感器信号的采集以及与下位机DSP微控制器模块的通讯任务等。ARM微处理器模块上运行有实时操作系统(Linux)，负责多任务的调度和任务的执行，并通过CAN总线向下位机DSP微控制器模块发送有特定数据格式的控制指令和控制参数。同时ARM微处理器模块还接受下位机DSP微控制器模块返回的上肢外骨骼助力机器人各关节的运动状态、位置参数、姿态等相关参数。上位机ARM微处理器模块将这些接收到的数据进行处理，结合减小人类的负重期望对上肢外骨骼助力机器人的各个气动高速开关阀给出相应的控制指令，保证人类承受的重量在允许的偏差范围内保持一致，从而达到预定控制的目标。下位机DSP微控制器模块负责接收来自上位机的控制指令和控制参数，按照规定的协议将数据进行转换，结合固化在DSP微控制器模块中的运动控制算法得出要发送给各电磁阀的控制参数。DSP微控制器模块在执行运动控制指令的同时还要实时读取上肢外骨骼助力机器人各驱动关节的实际位置、状态信息，并将这些信息实时反馈给上位机ARM微处理器模块，与上位机进行信息交换，以便上位机根据当前的运动状态和各关节的位姿决策下一步的运动指令和运动参数。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，主要由两个结构相同的单臂部件和背部支架组成，单臂部件从下至上依次由肘关节和肩关节构成的上肢外骨骼助力机器人；其特征在于：还包括ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块、DSP信号调理模块、电源模块、两个操作员运动意图检测传感器、四个角位移传感器和四个结构相同的驱动单元；ARM微处理器模块与DSP微控制器模块通过CAN总线相连，上肢外骨骼助力机器人上的两个操作员运动意图检测传感器经ARM信号调理模块与ARM微处理器模块相连，上肢外骨骼助力机器人上的四个角位移传感器经DSP信号调理模块与DSP微控制器模块相连，四个结构相同的驱动单元，均包括气动肌肉、气压传感器和两个气动高速开关阀，每个驱动单元中的气动肌肉的一端分别与上肢外骨骼助力机器人相连，每个驱动单元中的气动肌肉的另一端分别与各自气压传感器和各自两个气动高速开关阀相连，每个驱动单元中的气动高速开关阀分别与DSP信号调理模块相连，每个驱动单元中的气压传感器分别与DSP信号调理模块相连，电源模块分别与ARM微处理器模块、DSP微控制器模块、ARM信号调理模块和DSP信号调理模块连接。
2.根据权利要求1所述一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，其特征在于：所述ARM微处理器模块，包括ARM微处理器、RS232串口、RJ45网口、CAN总线接口、USB接口和AD输入接口1；RS232串口用于调试时PC机与ARM微处理器模块之间的通讯，RJ45网口用于将PC机上的文件系统挂载到ARM微处理器模块上，CAN总线接口用于与DSP微控制器模块进行通讯，USB接口用于将内核与文件系统的镜像文件下载到ARM微处理器模块上，上肢外骨骼助力机器人上的操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号经过ARM信号调理模块进入AD输入接口1，再进入ARM微处理器进行数据转换。
3.根据权利要求1所述一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，其特征在于：所述DSP微控制器模块，主要由DSP微控制器、JTAG调试接口、CAN总线接口、AD输入接口2和PWM输出接口组成；JTAG调试接口用于现场调试和程序下载，CAN总线接口用于与ARM微处理器模块进行通讯，信号从DSP微控制器出发，经过DSP信号调理模块，DSP信号调理模块输出的模拟量信号通过PWM输出接口控制气动高速开关阀，进而驱动气动肌肉使上肢外骨骼助力机器人运动，上肢外骨骼助力机器人上的气压传感器和角位移传感器获得的模拟量信号经过DSP信号调理模块进入AD输入接口2，再进入DSP微控制器进行数据转换。
4.根据权利要求1所述一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，其特征在于：所述电源模块，由外部电源将220V交流电转换为24V直流电，24V直流电为气动高速开关阀和气压传感器供电；24V直流电转换为+5V直流电和±5V直流电，+5V直流电为ARM微处理器模块、DSP微控制器模块和角位移传感器供电，±5V直流电为操作员运动意图检测传感器供电。
5.根据权利要求1所述一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，其特征在于：所述ARM信号调理模块，主要包括AD输出接口1、操作员运动意图检测传感器信号调理电路和操作员运动意图检测传感器接口，所述AD输出接口1和所述ARM微控制器模块的AD输入接口1相连，上肢外骨骼助力机器人上的操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号经过所述操作员运动意图检测传感器信号调理电路，由AD输出接口1进入所述ARM微处理器模块的AD输入接口1，AD输入接口1与ARM微控制器内部的AD功能模块相连，所述模拟量信号经过AD输入接口1转化为数字量信号进入ARM微控制器。
6.根据权利要求5所述ARM信号调理模块，其特征在于：所述操作员运动意图检测传感器信号调理电路，主要由降压电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，操作员运动意图检测传感器获得的模拟量信号在进入ARM微处理器模块的AD输入接口1之前，首先经过降压电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述ARM信号调理模块的AD输出接口1进入ARM微处理器模块的AD输入接口1。
7.根据权利要求1所述一种基于上肢外骨骼助力机器人的嵌入式控制系统，其特征在于：所述DSP信号调理模块，主要包括AD输出接口2、气压传感器信号调理电路、气压传感器接口、角位移传感器信号调理电路、角位移传感器接口、PWM输入接口、气动高速开关阀驱动电路和气动高速开关阀接口；所述AD输出接口2与所述DSP微控制器模块的AD输入接口2相连，上肢外骨骼助力机器人上的气压传感器与角位移传感器获得的模拟量信号分别经过所述气压传感器信号调理电路与角位移传感器信号调理电路，由AD输出接口2进入所述DSP微控制器模块的AD输入接口2，AD输入接口2与DSP微控制器内部的AD功能模块相连，所述模拟量信号经过AD输入接口2转化为数字量信号进入DSP微控制器；所述PWM输入接口与所述DSP微控制器模块的PWM输出接口相连，PWM输出接口与DSP微控制器内部的PWM功能模块相连，数字量信号经过PWM功能模块转化为模拟量信号由PWM输入接口进入气动高速开关阀驱动电路，所述气动高速开关阀驱动电路将模拟信号隔离放大后控制气动高速开关阀，进而驱动气动肌肉使上肢外骨骼助力机器人运动。
8.根据权利要求7所述DSP信号调理模块，其特征在于：所述气动高速开关阀驱动电路，主要由光耦隔离芯片PC817和场效应管IRF740N组成，信号从DSP微控制器模块的PWM输出接口出发，经过光耦隔离芯片PC817，接着由场效应管IRF740N通过所述DSP信号调理模块的PWM输入接口驱动气动高速开关阀进行动作。
9.根据权利要求7所述DSP信号调理模块，其特征在于：所述气压传感器信号调理电路，主要由电流电压转换电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，气压传感器获得的模拟量信号在进入DSP微控制器模块的AD输入接口2之前，首先经过电流电压转换电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述DSP信号调理模块的AD输出接口2进入DSP微控制器模块的AD输入接口2。
10.根据权利要求7所述DSP信号调理模块，其特征在于：所述角位移传感器信号调理电路，主要由降压电路、压控电压源二阶低通滤波电路和电压跟随器组成，角位移传感器获得的模拟量信号在进入DSP微控制器模块的AD输入接口2之前，首先经过降压电路后进入压控电压源二阶低通滤波电路，然后经过电压跟随器，最后由所述DSP信号调理模块的AD输出接口2进入DSP微控制器模块的AD输入接口2。
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