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一种假手控制方法、装置、电子设备及存储介质公开 发明

具体技术细节

[0004] 本发明实施例提供了一种假手控制方法、装置、电子设备及存储介质,以提升假手控制的稳定性。
[0005] 根据本发明的一方面,提供了一种假手控制方法,可以包括:
[0006] 获取假手的佩戴端上的肌肉的肌电信号以及肌肉因隆起而产生的压力信号,并基于肌电信号和压力信号识别出第一运动意图;
[0007] 基于第一运动意图生成第一控制信号,以基于第一控制信号控制假手运动;
[0008] 在假手的运动过程中,获取假手上的每个手指关节的角度信号、假手的惯性信号及用于反映假手施加的抓握力的抓握信号,并基于角度信号、惯性信号以及抓握信号识别出第二运动意图;
[0009] 根据第一运动意图和第二运动意图,生成第二控制信号,以基于第二控制信号控制假手运动。
[0010] 根据本发明的另一方面,提供了一种假手控制装置,可以包括:
[0011] 第一运动意图识别模块,用于获取假手的佩戴端上的肌肉的肌电信号以及肌肉因隆起而产生的压力信号,基于肌电信号和压力信号识别出第一运动意图;
[0012] 第一假手控制模块,用于基于第一运动意图生成第一控制信号,以基于第一控制信号控制假手运动;
[0013] 第二运动意图识别模块,用于在假手的运动过程中,获取假手上的每个手指关节的角度信号、假手的惯性信号及用于反映假手施加的抓握力的抓握信号,并基于角度信号、惯性信号以及抓握信号识别出第二运动意图;
[0014] 第二假手控制模块,用于根据第一运动意图以及第二运动意图,生成第二控制信号,以基于第二控制信号控制假手运动。
[0015] 根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,可以包括:
[0016] 至少一个处理器;以及
[0017] 与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
[0018] 存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的假手控制方法。
[0019] 根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的假手控制方法。
[0020] 本发明实施例的技术方案,通过获取假手的佩戴端上的肌肉的肌电信号以及肌肉因隆起而产生的压力信号,并基于肌电信号和压力信号识别出第一运动意图,即该第一运动意图基于前馈信号(即肌电信号和压力信号)识别得到;基于第一运动意图生成第一控制信号,以基于该第一控制信号控制假手运动,即这一运动过程基于前馈信号进行控制;在假手的运动过程中,获取假手上的每个手指关节的角度信号、假手的惯性信号以及用于反映假手施加的抓握力的抓握信号,并基于角度信号、惯性信号和抓握信号识别出第二运动意图,即该第二运动意图基于前馈信号(即角度信号、惯性信号和抓握信号)识别得到;进一步,根据第一运动意图和第二运动意图,生成第二控制信号,以基于第二控制信号控制假手运动,即这一运动过程基于前馈信号和反馈信号进行控制。上述技术方案,在假手的运动过程中,尤其是在假手与环境中的物体交互过程中,通过从假手处收集到的反馈信号,对基于前馈信号得到的假手的第一控制信号进行修正,由此解决了因肌电信号受到汗液影响、电极位移及肌肉疲劳等因素带来的假手控制的稳定性下降的问题,提升了假手控制的稳定性。
[0021] 应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或是重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权4项,从权-4项

1.一种假手控制方法,其特征在于,包括:
获取假手的佩戴端上的肌肉的肌电信号以及所述肌肉因隆起而产生的压力信号,并基于所述肌电信号和所述压力信号识别出第一运动意图;
基于所述第一运动意图生成第一控制信号,以基于所述第一控制信号控制所述假手运动;
在所述假手的运动过程中,获取所述假手上的每个手指关节的角度信号、所述假手的惯性信号以及用于反映所述假手施加的抓握力的抓握信号,并基于所述角度信号、所述惯性信号以及所述抓握信号识别出第二运动意图;
根据所述第一运动意图和所述第二运动意图,生成第二控制信号,以基于所述第二控制信号控制所述假手运动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述基于所述肌电信号和所述压力信号识别出第一运动意图,包括:
获取第一运动意图识别模型,将所述肌电信号和所述压力信号输入到所述第一运动意图识别模型,得到第一运动意图;和/或,
所述基于所述角度信号、所述惯性信号以及所述抓握信号识别出第二运动意图,包括:
获取第二运动意图识别模型,并将所述角度信号、所述惯性信号以及所述抓握信号输入到所述第二运动意图识别模型,得到第二运动意图。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一运动意图识别模型通过如下步骤预先训练得到:
获取所述肌肉的样本肌电信号以及所述肌肉因隆起而产生的样本压力信号,以及与所述样本肌电信号和所述样本压力信号对应的运动意图标签,并将所述样本肌电信号、所述样本压力信号和所述运动意图标签作为一组训练样本;
基于得到的多组所述训练样本训练原始运动意图识别模型,得到所述第一运动意图识别模型。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二控制信号控制所述假手运动,包括:
将所述第二控制信号发送到单片机上,以使所述单片机基于接收到的所述第二控制信号生成脉冲宽度调制信号,并通过所述脉冲宽度调制信号控制所述假手运动。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述抓握信号通过用于描述设置在所述假手内的舵机的工作电流的电流信号进行表示,所述单片机还执行如下步骤:
获取所述角度信号和所述电流信号,并根据所述角度信号,得到所述手指关节的弯曲角度的变化率;
在所述变化率小于预设变化率阈值,且所述电流信号位于预设电流区间内的情况下,维持所述脉冲宽度调制信号;和/或,
在所述电流信号变小的情况下,增加所述脉冲宽度调制信号的占空比。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述单片机增加占空比的情况下,所述单片机还执行如下步骤:
在所述电流信号小于预设的安全电流上限,且与所述安全电流上限之间的差值小于或是等于预设差值阈值的情况下,停止增加所述占空比。
7.根据权利要求1‑6中任一项所述的方法,其特征在于,所述角度信号用于反馈所述假手的运动状态和/或所述假手抓握的物体的形状;和/或,
所述惯性信号用于反馈所述假手的运动方向、运动速度以及运动姿态中的至少一个。
8.一种假手控制装置,其特征在于,包括:
第一运动意图识别模块,用于获取假手的佩戴端上的肌肉的肌电信号以及所述肌肉因隆起而产生的压力信号,并基于所述肌电信号和所述压力信号识别出第一运动意图;
第一假手控制模块,用于基于所述第一运动意图生成第一控制信号,以基于所述第一控制信号控制所述假手运动;
第二运动意图识别模块,用于在所述假手的运动过程中,获取所述假手上的每个手指关节的角度信号、所述假手的惯性信号以及用于反映所述假手施加的抓握力的抓握信号,并基于所述角度信号、所述惯性信号以及所述抓握信号识别出第二运动意图;
第二假手控制模块,用于根据所述第一运动意图以及所述第二运动意图,生成第二控制信号,以基于所述第二控制信号控制所述假手运动。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行如权利要求1‑7中任一项所述的假手控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现如权利要求1‑7中任一所述的假手控制方法。

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