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专利号: 2022114643167
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多通道肌电信号的仿真机械臂控制方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、肌电采集:通过多通道肌肉电传感器采集人体肌电信号,将肌电信号经过放大与滤波处理后传输至电脑;

S1中,具体包括以下步骤:

S11、将三导联线的一端接入多通道肌肉电传感器,另一端与待测肌肉相连,三导联线连接的第一电极作为参考电极连接没有肌肉活动的区域,第二电极与第三电极与待测肌肉相连;

S12、对多通道肌肉电传感器采集的肌电信号进行放大、滤波和解码,并传输给电脑;

S2、数据显示:通过将多通道肌肉电传感器采集的多通道的肌电信号进行数据与波形可视化展示;

S3、仿真机械臂控制:定义不同通道不同肌肉状态时机械臂的不同操作,并根据采集的多通道肌电信号对机械臂进行实时控制;

S3中,具体包括以下步骤:

S31、打开机器人仿真平台, 添加机械臂与机械爪,将机械爪绑定于机械臂端头并为其添加控制开合的脚本;

S32、设定肌电信号电位阈值与操作延时判定规则;

所述肌电信号电位阈值设置为600μV;由于程序运行时,肌电信号实时采集并生成连续波形图,如果连续进行肌电信号值的判定必然会占用大量时间与存储空间,因此设置操作延时判定规则,以防止过快执行机械臂开合指令导致波形图显示延迟,造成手臂实际用力情况、波形图和仿真机械臂开合情况对不上的情况;操作延时判定规则为进行延时阈值判定,延时阈值为50ms,即每50ms进行一次判定;后续根据程序运行情况对延时时间、阈值大小判定条件进行修改;

S33、根据各通道肌电信号电位阈值,定义不同肌肉状态时机械臂的不同操作;

S4、多通道协同控制:多通道肌电信号对机械臂的协同控制;

S4中,具体包括以下步骤:

S4.1直接应用多通道肌电信号对机械臂进行协同控制;

S4.2根据对应动作的多通道肌电信号建立数据库,并根据数据库对机械臂进行指定控制或者预测控制;

S4.2中,具体包括以下步骤:

S4.2.1分别将多条三导联线接入手臂各个部位的表面,采集各基本动作下的多通道的肌电信号,转化为机械臂控制信号,并建立数据库;

S4.2.2当机械臂需要完成指定动作时,调用数据库中对应动作的机械臂控制信号完成协同控制;

S4.2.3当手部做出对应动作时,程序会根据数据库内容显示手臂正在进行的动作,并调用数据库完成后续动作,并通过点选需要控制的机械臂关节部位,通过手臂动作直接对其进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通道肌电信号的仿真机械臂控制方法,其特征在于:所述多通道肌肉电传感器为六导联肌肉电传感器,设置1~6 通道,利用六导联肌肉电传感器进行前端最多6个通道的模拟电路的采集。