一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法及系统，具体步骤包括：获取室内复杂环境的视觉信息，建立室内复杂环境的语义地图，提取语义地图中的语义目标图像；采用基于语义目标图像刺激的视觉诱发脑控方法进行操控者的视觉诱发；根据视觉诱发时产生的视觉诱发脑电信号获取操控者选择所需语义目标图像时的脑控意图指令；根据脑控意图指令和语义地图，进行移动机器人运动信息的规划；本发明专利技术将基于语义导航的智能控制策略与基于语义目标图像诱发的脑控方法相结合，构建人与移动机器人相结合的脑机融合控制策略优化了仅依靠脑控技术进行底层控制的简单控制方法，可有效减轻操控者的疲劳性。可有效减轻操控者的疲劳性。可有效减轻操控者的疲劳性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法及系统


[0001]本专利技术属于生物医学、人机交互及智能机器人
，具体属于一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法及系统。

技术介绍

[0002]世界卫生组织《2019全球卫生统计报告》指出，目前全球约10亿人正在遭受着严重的肢体功能障碍折磨，同年我国肢体残疾人数高达2800万人。因此，通过研究智能机器人的脑机融合技术，可以在帮助残疾人恢复基本生活自理能力的同时有效减轻家庭与社会的负担。
[0003]自主移动机器人是一种具有环境感知、决策规划和运动控制功能的智能机器人，可以实现在复杂动态环境中的自主导航任务。但是，现有的移动机器人不能自主确定任务和目标，仅能通过预定义的规则进行目标的选择，尚不具备人类高级的智能决策能力，其灵活性、复杂环境下的适应能力与人相比，仍具有较大的差距，故无法帮助残疾人恢复基本的生活自理能力。脑控技术是一种以大脑皮层电信号为控制信息源的新兴技术，该项技术通过提取操控者不同控制意图下的脑电信号，并通过解码方法将其转换为外围设备的控制指令的方式，建立操控者与外围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法，其特征在于，具体步骤包括：S1获取室内复杂环境的视觉信息，建立室内复杂环境的语义地图，提取语义地图中的语义目标图像；S2采用基于语义目标图像刺激的视觉诱发脑控方法进行操控者的视觉诱发；S3根据视觉诱发时产生的视觉诱发脑电信号获取操控者选择所需语义目标图像时的脑控意图指令；S4根据脑控意图指令和步骤S1所创建的语义地图，进行移动机器人运动信息的规划，实现移动机器人的自主导航。2.根据权利要求1所述的一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法，其特征在于，步骤S1中，采用深度相机获取室内复杂环境视觉信息、室内摆放物件的识别、定位视觉信息，采用同步定位与地图构建技术和YOLO方法构建三维语义地图，并将三维语义地图转换为二维的语义地图，采用图像处理技术进行语义目标图像的提取，对提取到的语义目标图像进行灰度处理。3.根据权利要求1所述的一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述基于语义目标图像刺激的视觉诱发脑控方法为采用正弦闪烁或方波闪烁的刺激模式进行语义目标图像闪烁，视觉诱发操控者进行不同语义目标图像的选择。4.根据权利要求1所述的一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述运动信息包括路径规划信息、速度及加速度规划信息。5.根据权利要求1所述的一种面向移动机器人自主运动的脑机融合控制系统，其特征在于，包括移动机器人单元(310)、放置于操控者可视范围之内的视觉诱发单元(320)、佩戴于操控者头部的脑电信号采集单元(330)、脑电信号处理单元(340)；其中移动机器人单元(310)包括设置在移动机器人本体结构(510)上的视觉感知模块(520)、工控机模块(530)、运动控制模块(540)和直流伺服电机模块(550)；所述视觉感知模块(520)用于获取室内复杂环境视觉信息、室内摆放物件的识别、定位视觉信息；所述视觉诱发单元(320)用于对操控者闪烁经灰度处理后的语义目标图像，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李睿，刘迪，傅卫平，方旭，杨世强，孙远，李治军，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：