[发明专利]基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置及控制方法，它包括控制模块，脑电波传感器和运动感测传感器与控制模块无线连接；语音播报模块与控制模块通过导线连接；控制模块与仿生手臂通过无线网络连接；解决了现有技术存在的仿生机械臂带来的不足，以及现有仿生机械臂信号采集不稳定，精度不准确，易受干扰，系统成本高，实时性差及不方便携带等技术问题。

技术领域

本发明属于机器人控制技术，尤其涉及一种基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置及控制方法。

背景技术

随着互联网的发展以及触角的延伸，大脑——这个人体中最神秘的器官正逐渐展现出其更新奇的一面。越来越多的学者对脑电波控制技术进行了深入而广泛的研究。人的大脑是由无数神经交错而成的，当这些数以万计的神经相互作用时，脑电波模式就会表现出相应的思维状态，并且会产生轻微的放电。不同的神经活动会表现出不同的思维状态；不同的思维状态会发出不同振幅和频率的脑电波。

仿生手臂是人工智能研究领域中的一个热点问题，应用前景非常广泛。从本质上来讲，仿生手臂是一种能按既定的程序或要求，自动完成物件传送或操作作业的机械装置。它能部分地代替人的手工劳动，还能模拟人的手臂动作，完成较复杂的作业。近年来，越来越多的研究学者试图把脑电波技术应用在仿生手臂中，即可以用意念控制的仿生手臂。

当前的脑电波采集技术发展的还很不成熟，信号采集容易受到干扰，不稳定的同时随机性较大，采集精度不够准确且不方便携带。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置及控制方法，以解决现有技术存在的仿生机械臂的不足，以及现有仿生机械臂信号采集不稳定，精度不准确，易受干扰，系统成本高，实时性差及不方便携带等技术问题。

本发明技术方案：

一种基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置，它包括控制模块，脑电波传感器和运动感测传感器与控制模块无线连接；语音播报模块与控制模块通过导线连接；控制模块与仿生手臂通过无线。

所述控制模块与上位机通过无线网络连接。

脑电波传感器为贴片式便携传感器，安装在眼镜或耳机上。

运动感测传感器为贴片式便携传感器，集成三轴磁传感器、三轴加速度传感器以及三轴陀螺仪传感器，安装在手腕上。

控制模块采用开源的Arduino平台。

仿生手臂为RB-796MG大扭力舵机。

所述语音播报模块为WT588D系列语音芯片。

所述的基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置的控制方法，它包括：

步骤1、将控制模块与脑电波传感器之间通过无线通信方式连接，将控制模块与运动感测传感器之间通过无线通信方式连接，控制模块与语音播报模块之间通过导线连接；

步骤2、通过脑电波传感器获取大脑的脑电波信息，并将获取的信息通过无线通信方式发送至控制模块；

步骤3、控制模块将接收到的脑电波信息进行处理，判断用户意念状态信息以及用户准备开始进行的运动状态信息，向仿生手臂发送运动指令；

步骤4、通过运动感测传感器获取肢体运动状态信息，并将获取的信息通过无线通信方式发送至控制模块；

步骤5、控制模块根据接收到的运动状态信息，向仿生手臂发送运动指令。

所述的基于脑电波结合肢体动作的仿生手臂控制装置的控制方法，控制模块在向仿生手臂发送运动指令的同时，控制模块也向语音播报模块和上位机发送播报信息。

本发明的有益效果：