“多功能机器手智能控制研究”课题来源于地方计划，项目编号2014A030306029。我国肢体残疾人数约2472万人，数量庞大，肢体残疾者对多功能假肢手/机器手有重大需求。

    目前商业化假肢手存在以下问题：主要依靠视觉反馈判断假肢手的抓握状态；缺乏安全有效的感觉反馈，误操作容易造成欠抓紧/过抓紧问题；接受程度低，弃用率高，欧美25%~35%，我国高达80%。运动和感觉功能的协调统一是实现机器手（假肢手）自然、精准抓握物体的关键。当前技术为截肢者运动功能的恢复提供了可能，而感觉功能的恢复依然是个挑战。目前的商业化假肢手操控性能抵、用户体验差。调差显示，感觉（触觉）反馈对假肢手操控性能提升非常重要。因此，本研究拟设计制作类似真实人手的基于触觉反馈的假肢手控制系统，在传统假肢手控制系统中加入触觉传感器实现触压检测和滑动检测，并通过自适应调控将传感器采集的信号反馈至控制系统，实现多功能机器手智能控制。本研究利用高性能传感技术获取触觉信号，将触觉信号与肌电信号融合，用于多功能机器手的智能控制，实现对一般物体的无损伤软抓取，为最终的应用和成果转化提供技术依据。目前尚无一种“完美”的传感技术能满足假肢手触觉信号检测需求：易于集成（轻、薄、柔软、可拉伸）、结构简单、性能优良（灵敏度高、频响稳定、漂移低）、经久耐用、低能耗、低成本等。本研究设计压电-压阻复合传感器，压电传感器灵敏度高，适合动态力检测，用于检测滑觉信号；压阻传感器稳定性高，适合静态力检测，用于检测触压信号。触觉信号检测：对比当前时刻信号与预设阈值的关系，识别接触时间点；计算压阻传感器输出响应曲线的斜率，刚度越大，斜率越大，得到刚度的相对关系；物体滑动时，压电传感器能够输出明显的滑动信号，当滑动信号标准差大于白噪声标准差，可设定阈值将滑动信号分离；压阻传感器对压力信号有较快的时间响应（~0.1s），压电传感器材料在室温环境下具有高稳定度（变化率小于10%）和高灵敏度（＞400 pC/N），传感系统对接触动作的识别率达到98.6%，对滑动动作的识别率达到96.2%，系统反应时间为50~70毫秒。本研究中，通过对压电传感器和压阻传感器的性能研究，选用不同传感器检测不同情景的信号，实现具有触觉检测功能的假肢手控制系统。目前进口高端假肢手价格约为人民币20~30万元，开发高性能多功能机器手/假肢手具有巨大的社会经济效益，不仅打破解决国外制造商近似垄断的地位还能够为我国截肢者提供价格低廉，使用体验好的假肢手，满足截肢者的日常基本生活所需。

    但本研究目前仅设计实现系统，还未将整套系统集成至假肢手中，未来可通过和制造商合作生产具有触觉反馈功能的假肢手；另一方面，目前的触觉反馈仅用于假肢手控制系统的反馈控制，并没有形成人机交互，对人感觉的反馈，之后的研究可以从触觉反馈方面切入，实现假肢手接触物体的同时能够通过电刺激让使用者产生类似真实皮肤的触觉感受。