一种面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统及控制方法技术方案

技术编号:43410972 阅读:19 留言:0更新日期:2024-11-22 17:48
一种面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统及控制方法,涉及机电控制领域。解决了现有技术中存在的假肢控制系统和控制方法无法适用于同时丧失视觉和抓握能力的视觉障碍截肢患者等问题。所述智能假肢控制系统包括无线耳麦、头戴相机等,智能假肢控制系统和控制方法结合语音交互、环境感知、抓取引导、假肢协同控制、听觉反馈以及触觉反馈,实现了一种多阶段、多通道、多阈值的移动导航及抓取引导策略。各模块之间以及模块与用户之间协同配合,组成一套闭环人机交互系统,能够帮助视觉障碍截肢患者完成室内环境中的感知、定位、导航以及抓取任务。还适用于视觉障碍截肢患者完成室内场景下的环境感知、移动导航、物体定位及抓取任务领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机电控制,具体涉及一种面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统及其控制方法。


技术介绍

1、人类的抓握技能是通过互动学习发展起来的,关键取决于视觉和触觉。视觉障碍截肢患者失去了感知周围环境的视觉和部分触觉能力,这使得他们操控假肢手实现到达和抓住任务成为一项艰巨的挑战。现有的假肢控制方法都极大的依赖于截肢患者的视觉判断,需要患者依靠人体视觉的环境感知和系统监督作用靠近并对准物体,但这对于视觉障碍截肢患者来说是极其困难的。

2、基于肌电信号的假肢控制方法,如有限状态机、模式识别、同步控制和深度学习等方法,需要患者将假肢对准物体后再执行相应的肌电控制。新型的基于多传感器融合的共享控制方法可以通过环境上下文信息实现一定程度的假肢操控自动化。然而,上述人机协同控制方法中仍然建立在患者通过人体视觉主动完成环境感知及物体定位的条件上,无法适用于视觉障碍截肢患者。

3、导盲是视觉障碍截肢患者完成抓取任务的前提条件。导盲任务的关键是帮助视觉障碍截肢患者从环境中准确、快速获取信息,以促进他们对环境的感知和理解。除了具有高风险、高成本的视网膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述智能假肢控制系统包括无线耳麦(1)、头戴相机(2)、震动反馈臂环(3)、智能假肢(4)、独立声源模块(5)、假肢接受腔(6)、背包(7)、主控制器(8)和移动电源(9),

2.根据权利要求1所述的面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述头戴相机(2)包括弹性发带(21)、调节支架(22)和全局相机(23),所述弹性发带(21)佩戴在用户的头部,所述调节支架(22)固定到所述的弹性发带(21)上,所述全局相机(23)固定到所述调节支架(22)上,所述调节支架(22)用于调整所述的全局相机(23)的视...

【技术特征摘要】

1.一种面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述智能假肢控制系统包括无线耳麦(1)、头戴相机(2)、震动反馈臂环(3)、智能假肢(4)、独立声源模块(5)、假肢接受腔(6)、背包(7)、主控制器(8)和移动电源(9),

2.根据权利要求1所述的面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述头戴相机(2)包括弹性发带(21)、调节支架(22)和全局相机(23),所述弹性发带(21)佩戴在用户的头部,所述调节支架(22)固定到所述的弹性发带(21)上,所述全局相机(23)固定到所述调节支架(22)上,所述调节支架(22)用于调整所述的全局相机(23)的视野角度。

3.根据权利要求1所述的面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述震动反馈臂环(3)包括主震动模块底座(31)、震动臂环电池(32)、震动臂环驱动板(33)、主震动模块上盖(34)、震动臂环控制器(35)、震动臂环开关(36)、震动马达(37)、子震动模块(38)和弹性连接件(39);所述震动臂环电池(32)、震动臂环驱动板(33)、震动臂环控制器(35)固定到所述主震动模块底座(31)内,所述震动臂环电池(32)为所述震动臂环驱动板(33)和震动臂环控制器(35)提供电力,所述震动臂环开关(36)固定到所述主震动模块底座(31)的侧面,所述震动马达(37)固定到所述主震动模块底座(31)和所述子震动模块(38)的内侧,使得所述震动马达(37)用于压到用户的大臂皮肤上,所述主震动模块底座(31)和所述子震动模块(38)以及所述子震动模块(38)之间通过所述弹性连接件(39)连接。

4.根据权利要求3所述的面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述子震动模块(38)的数量为五个,所述震动马达(37)的数量为十二个,每个所述子震动模块(38)和所述主震动模块底座(31)上各有两个所述的振动马达(37),所述震动马达(37)通过软排线与所述震动臂环驱动板(33)连接。

5.根据权利要求3所述的面向视觉障碍截肢患者的智能假肢控制系统,其特征在于,所述震动反馈臂环(3)佩戴在用户的大臂上,与所述主控制器(8)通过无线通信进行数据交互的方法为:所述主震动模块底座(31)位于大臂的上侧,所述震动臂环控制器(35)接收所述主控制器(8)的信号,控制所述震动马达(37)震动,通过启用不同位置的所述震动马达(37)产生代表不同方位的震动反馈信息,所有所述震动马达(37)震动用于抓取成功的反馈信息。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨大鹏彭椿皓赵德宇程明戴景辉姜力刘宏
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1