[发明专利]一种基于脑机融合的空地协同多机器人系统

说明书

一种基于脑机融合的空地协同多机器人系统，包括：脑电采集系统、命令刺激系统、脑电解析系统、命令输出及机器人群协同控制系统、无人机控制系统、多机器人系统、无人机；脑电采集系统用于进行脑电信号采集；命令刺激系统用于对操控者进行视觉刺激；脑电解析系统用于对脑电信号进行脑电解析，得到控制命令；命令输出及机器人群协同控制系统用于将控制命令传输给多机器人系统并实现协同控制；多机器人系统用于完成地面救援任务；无人机控制系统用于通过操控者肢体对无人机进行控制；无人机用于对救援现场进行信息收集及目标搜索。本发明能够辅助操控者完成空地协同的多任务远程救援，同时有效降低了操控者操作的负担，提高了救援的安全性以及效率。

技术领域

本发明涉及脑机融合技术领域，特别是涉及一种基于脑机融合的空地协同多机器人系统。

背景技术

近年来，随着无人机系统以及多机器人系统的发展，无人机与机器人被越来越多地应用到多个领域，在目标勘测、救援、安全巡逻、完成特殊任务等方面都有广泛应用。无人机与机器人具有适用各种极端环境、纬度高、速度高、安全性强等优点，因此非常适合用于完成紧急救援等任务。

然而，现有的无人机系统或是机器人系统，都是面向单一操作任务的系统，即操控者在远程操控时，只能操作单个无人机系统或者单个机器人系统去完成单个任务。如果可以实现面向多任务的多个系统协同操控，这对提升救援能力将有很大帮助。在操控者进行单个无人机系统或者单个机器人系统的远程控制时，操控者四肢通常已被该系统占用，在该类情况下，再要求操控者同时控制多个操作系统，不仅操作难度高，而且容易干扰其他操作任务、影响任务完成。因此，如何发展一种不依赖四肢的辅助接口，并利用该接口帮助操控者进行面向多任务的远程操控，具有很高的研究价值。

脑机接口(BCI)是一种可以在人脑和外部设备之间建立直接联系，而不依赖外围神经和肌肉组织的信息交流系统，它可以通过采集和解析人的神经信号，直接获得人的意图。BCI可以不依赖于用户的运动执行，直接通过视觉刺激范式诱发大脑不同电位，通过解析不同的神经活动，从而传达出不同的控制命令，因此十分适合辅助操控者进行多任务操控。

因此，提供一种基于脑机融合的空地协同多机器人系统显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于脑机融合的空地协同多机器人系统，以解决现有技术中存在的技术问题，能够辅助操控者完成空地协同的多任务远程救援，同时有效降低了操控者操作的负担，提高了救援的安全性以及效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于脑机融合的空地协同多机器人系统，包括：脑电采集系统、命令刺激系统、脑电解析系统、命令输出及机器人群协同控制系统、无人机控制系统、多机器人系统、无人机；

所述脑电采集系统、脑电解析系统、命令输出及机器人群协同控制系统、多机器人系统依次连接；所述无人机控制系统与所述无人机连接；

所述脑电采集系统用于对操控者的脑电信号进行实时采集；

所述命令刺激系统用于对操控者进行视觉刺激；

所述脑电解析系统用于对采集到的脑电信号进行脑电解析，得到控制命令；

所述命令输出及机器人群协同控制系统用于将解析得到的控制命令传输给多机器人系统，并基于模型预测控制器MPC对机器人系统进行协同控制；

所述多机器人系统用于完成地面救援任务；

所述无人机控制系统用于通过所述操控者的肢体对所述无人机进行控制；

所述无人机用于对救援现场进行信息收集以及目标搜索。

优选地，所述命令刺激系统包括若干组刺激单元，每组刺激单元包括若干个符号，每个符号对应不同的命令，不同刺激单元中的符号均相同。