[0001] 本实用新型涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种基于肌电和MR眼镜的控制系统。

[0002] 混合现实是一种综合虚拟现实和增强现实的新型展现方式，可以把真实的场景和数字化渲染的虚拟场景混合起来，达到以假乱真的境界。相对于传统的VR和AR，混合现实设备首先要对真实空间进行扫描识别，然后再将虚拟景象融合到真实空间中，用户在穿戴混合现实设备时，通过移动的观测角度，会有亦真亦幻的体验效果。对比传统的增强现实，混合现实提供了用户与实际现实场景的多种交互方式。

[0003] 在现有报道中，已出现了使用混合现实智能眼镜作为用户接口设备的操作元件。混合现实智能眼镜配置成显示成像过程相关信息的至少一部分和/或接收成像过程相关用户输入的至少一部分。这样的混合现实智能眼镜已经在现有技术中提出，是一种头戴式显示器，并且也可以称为增强现实智能眼镜。这样的智能眼镜例如作为“HoloLens”(Microsoft)或“MetaVision”可获得。这些设备通常佩戴成覆盖用户的眼睛。通过将附加的计算机生成信息投影到用户的视场中来提供增强现实；这样的一对智能眼镜可以包括多个传感器，用于追踪佩戴智能眼镜的头部。根据具体的动作类型(例如点头、摇头)生成相应机器头部指令，从而达到对设备进行控制的目的。但是，在实际应用场景中，头部的动作是多种多样的，仅通过单独或多个传感器难以准确感知佩戴者的头部动作是否为头部指令，若仅仅凭借此头戴智能设备的位置姿态变化数据生成机器头部指令，会造成误操作。如何准确获取头部指令成为亟待解决的问题。

[0004] 现有技术，申请号为CN201810770792.9的一种多传感器协同获取头部指令的方法及混合现实智能眼镜，其通过光学传感器和位置姿态传感器组合采集相应头部指令，但该方法未能解决准确获取混合现实智能眼镜的头部指令的问题。

[0005] 现有技术，申请号为CN201811437884.1的一种基于混合现实的脑‑机接口平台及其控制方法，该方法利用脑电采集器采集脑电信号用于控制MR显示设备，传统的脑电采集器需要连接非常多的电极来记录大脑的脑电信号，同时电极线路容易互相缠绕，使用时还需要使用导电凝胶，而且医用电极通常是一次性产品，使用过程繁琐，穿戴麻烦，不容易规模化实施和应用。

[0037] 下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

[0038] 参见图1至图8所示，本实用新型提供的一种基于肌电和MR眼镜的控制系统，包括肌电信号采集头套10、MR眼镜20、执行终端，肌电信号采集头套10包括头套主体11、肌电采集电极12、控制机构14，肌电采集电极12、控制机构14分别设置在头套主体11内，肌电信号采集头套10与MR眼镜20一体成型，肌电信号采集头套10通过肌电采集电极12采集使用者头部的肌电信号，肌电采集电极12、MR眼镜20分别与控制机构14电性连接，MR眼镜20与执行终端无线通讯连接。

[0039] 肌电信号采集头套10通过内嵌肌电采集电极12和控制机构14，可有效避免目前肌电采集繁冗的步骤和杂乱的电极线，为采集肌电信息节省了贴电极的步骤时间，更不需要担心电极线外露而影响电极贴片采集数据的稳定性和安全性，肌电信号采集头套10与所述MR眼镜20一体成型，佩戴头套可以平均分摊MR眼镜20结构的重量，避免重量长期集中的一处产生不舒适的感觉，提高采集肌电信息的稳定性，即使幅度大的运动也能正常使用，实现带上头套即可实现读取肌电信息，MR眼镜20通过光波导技术在镜片中显示叠加的虚拟信息图像，在图像中有对应图标、按钮、菜单，可设置功能按钮对应的肌电信息，通过处理后的肌电信息进行控制光标，肌电信息相当于电脑中的鼠标作用，可设置虚拟功能按钮对应的肌电信息；通过控制同一动作的多个肌肉位置的电压变化信息来确定该面部动作，由该动作来控制MR眼镜20图像中的光标和选择，最后达到控制外部设备的效果；MR眼镜20可通过下载不同的软件来控制不同行业的设备，如控制人体外骨骼，机械臂，智能家居等；通过采集的肌电数据还可以检测对应的肌电是否正常，从而达到检查各肌肉情况的作用。

[0040] 对比于目前的肌电采集设备，本实用新型可牢固的将肌电采集电极12紧贴头部、颈部采集点，使采集数据更稳定清晰，且本实用新型可以保证使用者在移动过程中也能够实现稳定的采集肌电信息，并在移动中实现控制外部设备，扩大肌电采集设备的应用范围；适用于对控制设备移动性要求较高的环境中，不受应用场景的限制；该控制系统利用肌电信号采集头套10采集头部的肌电信号，用以实现准确获取混合现实智能眼镜的头部指令，避免造成误操作，该控制系统使用简单，穿戴方便，容易规模化实施和应用。

[0041] 其中，肌电信号采集头套10还包括双目摄像头15、主摄像头16，双目摄像头15、主摄像头16分别设置在头套主体11的外表面上，并分别与控制机构14电性连接，双目摄像头15包括第一摄像头、第二摄像头，第一摄像头、第二摄像头分别位于MR眼镜20的两个眼镜上方，主摄像头16位于MR眼镜20的两个眼镜下方中部。在头套主体11上安装双目摄像头15和主摄像头16，用于现实世界测绘、定位、拍摄、录像等作用，将所获得的数据通过处理器后融入到图像中和眼镜信息叠加。

[0042] 优选的，肌电采集电极12为硅胶自粘贴片电极，肌电采集电极12通过魔术贴与头套本体的内表面活动粘贴连接。硅胶自粘贴片电极可以更好的与肌电采集处皮肤紧贴，硅胶自粘贴片电极背部采用魔术贴与头套本体内表面粘贴固定，可通过移动硅胶自粘贴片更好的粘贴在使用者的肌电采集处，使用者只需要调整一次即可长期佩戴实现肌电的采集；不同的使用者使用时也可以通过重新调整硅胶自粘贴片的位置来达到肌电采集的效果；每个硅胶自粘贴片都对应了一个肌电采集位置，即时不同的人使用，也可以通过调整硅胶自粘贴片的位置以适应每个使用者的肌电采集位置，在使用灵活的情况下，也避免了硅胶自粘贴片导线互相缠绕的可能。

[0043] 头套主体11分为三层，外层为固定外形的熊猫头套111，中间层为轻质弹性填充物112、内层为弹性头罩113，控制机构14设置在轻质弹性填充物112内。内层弹性头罩113漏出眼睛、鼻子和嘴巴部位，方便呼吸；MR眼镜20位于头套本体外层的眼睛区域，MR眼镜20和头套本体外层属于一体结构，维持MR眼镜20正常运行的各个模块位于中间层，导线穿过内层连接硅胶自粘贴片。

[0044] 肌电采集电极12包括皱眉肌采集电极121、提口角肌采集电极122、颊肌采集电极123、口轮匝肌采集电极124、咬肌采集电极125、胸锁乳突肌采集电极126、骸肌采集电极
127、笑肌采集电极128、颧肌采集电极129、眼轮匝肌采集电极130、额肌采集电极131、头夹肌采集电极132、斜方肌采集电极133。各肌电采集电极12分别采集使用者头部的皱眉肌、提口角肌、颊肌、口轮匝肌、咬肌、胸锁乳突肌、骸肌、笑肌、颧肌、眼轮匝肌极、额肌、头夹肌、斜方肌的肌电信号，例如点头动作，需要有胸锁乳突肌和斜方肌的肌电信号，经处理器匹配该肌电信号所在的电极片，确认是该采集区域肌电信号后，执行该匹配成功的指令，如：光标向下移动。

[0045] 控制机构14包括电路主板141、肌电处理模块142、无线通讯模块143、中央处理器144、GPS定位模块145、电池组146，无线通讯模块143、中央处理器144、GPS定位模块145、电池组146分别安装在电路主板141上，并与其电性连接，肌电采集电极12通过肌电处理模块
142与电路主板141电性连接。分别用于处理采集到的肌电信号，无线通讯、GPS定位、导航功能等，

[0046] 肌电处理模块142包括滤波芯片1421、数模转换器1422、接收肌电放大器1423。使用时，肌电采集电极12采集到肌电信号后，通过导线传输到接收肌电放大器1423中，先对肌电信号进行放大，再通过滤波芯片1421进行滤波处理，再通过数模转换器1422转换成数字信号，将数字信号发送到MR眼镜20的信号接收模块中，由信号接收模块接收并发送到MR眼镜20的处理器中，由处理器进行读取数字信号并核对该数字信息所在的肌电采集电极12位置，将肌电信息和处理器中预存的采集区域电极信息进行匹配，形成控制指令。

[0047] 本实用新型的一种应用实施场景延伸一：

[0048] 通过肌电采集电极12采集到身体各种部位的机电信息，并显示在MR眼镜20中，如果出现机能严重异常的情况下，将会通过扬声器进行求救或通讯网络远程通知，可有效防止病人在未意识到身体机能变化情况下提醒病患以及能够及时对病患进行救治提醒，并能通过定位迅速找到病人所在位置。

[0049] 本实用新型的一种应用实施场景延伸二：

[0050] 可通过肌电采集电极12采集肌电信号来控制MR眼镜20里的控制按钮从而达到轮椅的移动旋转等动作，使用者可以在MR眼镜20中进行定位、导航，查看天气情况等信息的同时控制设备的移动，并能时刻查看到设备的使用情况，时刻确保设备安全，减少使用成本。

[0051] 本实用新型的一种应用实施场景延伸三：

[0052] 通过智能眼镜可对智能家居设备或工业物联网设备进行联网连接，目光范围内的智能家居设备或工业物联网设备会在MR眼镜20上弹出相关提示，选择各种智能家居设备或工业物联网设备可进入对该智能家居设备或工业物联网设备进行控制，控制按钮会出现在MR眼镜20中，然后通过肌电信息进行控制操作智能设备或工业物联网设备。

[0053] 以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。