[发明专利]一种基于脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法及系统，涉及脑机控制技术领域，一种基于脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法，包括以下步骤：采集用户的脑电信号；对脑电信号进行预处理；对预处理后的脑电信号进行内容分析并生成脑电控制信号；响应于脑电控制信号进行路径规划并生成行动指令；响应于行动指令依据规划好的路径运动。本发明所公布的方法能够在复杂环境下为用户规划一条快捷的线路，可为肢体缺失、瘫痪等人群的日常起居和出行带来极大的便利。

技术领域

本发明涉及脑机控制技术领域，具体涉及一种脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法及系统。

背景技术

随着神经网络算法的发展推动科学技术的革新，当前的脑机接口，运动控制，多任务协同等技术已经实现迅猛发展。这为复杂环境下的人体运动提供了智能化控制的机遇。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法及系统，解决了部分人群由于肢体缺失、瘫痪等问题，造成日常起居和出行多有不便的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明实施例提供一种基于脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法，包括采集用户的脑电信号；对上述脑电信号进行预处理；对预处理后的脑电信号进行内容分析并生成脑电控制信号；响应于上述脑电控制信号进行路径规划并生成行动指令；响应于上述行动指令依据规划好的路径运动。

基于第一方面，在本发明一些实施例中，上述预处理包括降噪、A/D转换。

基于第一方面，在本发明一些实施例中，上述进行路径规划包括以下步骤：获取定位数据、地图数据、实时环境三维数据和导航数据；依据获取的数据通过执行贪心路径规划算法、多叉树空间路径规划算法、SLAM算法实现远程与短程的路径规划。

基于第一方面，在本发明一些实施例中，通过单目摄像头和/或双目摄像头、激光雷达获取上述定位数据、地图数据、实时环境三维数据和导航数据。

基于第一方面，在本发明一些实施例中，上述响应于上述行动指令依据规划好的路径运动的同时还包括：获取用户当前周围环境图像；依据获取的图像判断周围是否存在障碍物；若是，则执行制动或规避；若否，则依据原路径运动。

第二方面，本发明实施例提供一种基于脑机接口控制与交互的肢体运动辅助系统，采集模块，用于采集用户的脑电信号；预处理模块，用于对上述脑电信号进行预处理；主处理模块，用于对预处理后的脑电信号进行内容分析并生成脑电控制信号；路径规划模块，用于响应于上述脑电控制信号进行路径规划并生成行动指令；辅助运动模块：响应于上述行动指令依据规划好的路径运动。

基于第二方面，在本发明一些实施例中，还包括总线模块和快速暂存模块，上述采集模块、预处理模块、主处理模块和路径规划模块分别与上述总线模块和快速暂存模块连接；上述总线模块用于连接各计算模块，并控制各模块间的数据传递；上述快速暂存模块用于多个模块间执行运算的中间数据暂存操作。

基于第二方面，在本发明一些实施例中，上述导航模块和控制模块分别与上述总线模块及快速暂存模块连接；上述导航模块用于接收并更新地图数据、交通数据，同时执行针对自身的地图定位功能；上述控制模块用于采样当前路径规划信息与紧急信号，将对上述辅助运动模控制的运算结果输出。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提供了一种基于脑机接口控制与交互的肢体运动辅助方法，其通过采集用户的脑电信号；对所述脑电信号进行预处理；对预处理后的脑电信号进行内容分析并生成脑电控制信号；响应于所述脑电控制信号进行路径规划并生成行动指令；响应于所述行动指令依据规划好的路径运动等步骤能够在复杂环境下为用户规划一条快捷的线路，可为肢体缺失、瘫痪等人群的日常起居和出行带来极大的便利。