一种基于多信息融合的人机技能传递系统

摘要

本发明公开了一种基于多信息融合的人机技能传递系统，包括与机器人连接的计算机、传感器安装支架，以及分别与计算机相连的体感传感器、双目视觉摄像头、人体肌电信号采集仪、人机技能传递调整接口、监测显示器，所述的体感传感器、双目视觉摄像头、人体肌电信号采集仪、人机技能传递调整接口分别安装在传感器安装支架上，所述的人体肌电信号采集仪通过测量电极与人体连接，所述的体感传感器设置在人体关节处。本发明的系统，服务机器人人机交互信息充分、控制策略多样，且多传感器安装方便、投入成本显著降低。

主权项

一种基于多信息融合的人机技能传递系统，其特征在于：包括与机器人连接的计算机、传感器安装支架，以及分别与计算机相连的体感传感器、双目视觉摄像头、人体肌电信号采集仪、人机技能传递调整接口、监测显示器，所述的体感传感器、双目视觉摄像头、人体肌电信号采集仪、人机技能传递调整接口分别安装在传感器安装支架上，所述的人体肌电信号采集仪通过测量电极与人体连接，所述的体感传感器设置在人体关节处；该系统实现多种模式进行人机交互控制策略：肌电控制策略、肌电‑体感控制策略、体感控制策略、肌电‑体感‑视觉反馈控制策略、体感‑视觉反馈控制策略、肌电‑视觉反馈控制策略；所述的肌电控制策略具体为：通过肌电信号采集仪采集人体肌电信号，经过处理提取其中的幅值增量作为人体关节阻抗的增量，从而获得人体活动阻抗规划并通过机器人的阻抗控制模块实现人的行为特性向机器人的传递，使机器人具有人的阻抗规划特性；所述的肌电控制策略包含以下顺序的步骤：S1.用户采集本身表面肌电信号，同时记录对应肌电信号所施加的力采用20‑500Hz带通滤波器对信号和50Hz陷波滤波器对信号进行预处理；S2.采用AM‑FM算法对信号进行特征提取，提取周期为0.1s，获得信号幅值包络曲线；S3.计算力的增量和对应的表面肌电信号幅值增量，利用肌电信号和力信号的近似线性关系完成信号的系数估计和阻抗估计；S4.通过机器人的阻抗控制模块，采用TCP或UDP的数据传递方式实现人的技能向机器人的传输。