基于LabVIEW的压力分布测量及分析系统的研究

基于LabVIEW的压力分布测量及分析系统的研究压力分布测量及分析作为触觉传感和人体运动测量中的一个重要方面,已越发引起相关科研人员的研究兴趣和重视。压力分布测量可以应用到机器人触觉测量中,获得机器人与接触面之间的压力情况,进而做出反馈或控制。压力分布测量还可以应用在医疗诊断和运动康复等方面,通过对患者和运动员进行足底压力分布测量,进而对其进行步态分析,为其诊断和康复提供数据支持。因此,研制一种用于测量和分析接触面间分布压力的测量系统,具有重要的理论研究意义及工程应用价值。

压力分布测量系统主要由压力传感器阵列、阵列数据采集电路、数据采集和处理软件等模块组成。围绕这三个模块,本文主要从以下几方面对压力分布测量及分析系统进行了研究:(1)对目前在实验研究领域中常用的柔性压敏材料进行实验对比,选取效果相对较好的材料组成传感阵列。(2)以STM32F4为下位机主控芯片设计压力分布及测量信号采集硬件系统,包括信号调理电路、阵列扫描电路等,编制了阵列传感器数据采集程序。(3)设计基于LabVIEW的数据采集系统软件,对下位机进行采集,完成上下位机之间的通信,并对采集到的数据进行处理和分析,实现数据保存和回放功能。

(4)对所设计的压力分布测量传感系统进行实验,实现对测量对象接触面间的压力分布测量,对采集到的数据进行研究分析,跟踪压力分布中心或者某一点的变化轨迹,验证了测量系统的有效性。