[发明专利]服务型移动机械手系统

摘要

服务型移动机械手系统针对人体触点运动的目标发现与定位、手臂接近目标与对准目标过程，实现人体视觉与移动机械臂的手眼协调运动，所述的服务型移动机械手主要包括头部信息采集系统3、人机交互系统8、移动机械手决策控制系统9、人体视觉空间定位与位置估计系统10等组成，所述的人机交互系统8由图像信号采集与处理8a、脑电信号采集与处理8b、眼电信号采集与处理8c、头势信号采集与处理8d模块组成；所述的人体视觉空间定位与位置估计系统10以眼睛注视点特征形成目标发现，基于眼电信号与头部运动信息估算目标物体的空间定位与位置，并在此基础上形成移动机械手运动规划和运动控制，实现人体与移动机械手的手眼协调运动。

主权项

一种服务型移动机械手系统，其特征在于：服务型移动机械手包含电动轮椅（1）、头部信息采集系统（2）、三关节机械臂（3）、主控计算机（4）、摄像机（5）、夹持器（6）、支撑板（7）、人机交互系统（8）、移动机械手决策控制系统（9）、人体视觉空间定位与位置估计系统（10）组成；所述摄像机（5）安装于三关节机械臂（3）前端上部；所述人机交互系统（8）由主控计算机（4）、头部信息采集系统（2）与摄像机（5）组成，能选择与锁定目标物体；所述的头部信息采集系统（2）由脑电信号、眼电信号和头势信号采集传感器组成；所述的人机交互系统（8）由图像信号采集与处理（8a）、脑电信号采集与处理（8b）、眼电信号采集与处理（8c）、头势信号采集与处理（8d）模块组成；所述移动机械手决策控制系统（9）由手眼协调运动规划（9a）与移动机械手运动控制（9b）组成，实现对移动机械手各自由度驱动；所述的人体视觉空间定位与位置估计系统（10）由眼电信号采集与处理（8c）、头势信号采集与处理（8d）组成，通过测量与融合人体眼睛注视点及头部位置信息，实现目标物体在服务型移动机械手空间内的定位与位置估计；所述的人体视觉空间定位与位置估计系统（10）在电动轮椅（1）的两个主动轮中点处建立基坐标系O、人体颈部坐标系O1、夹持器（6）坐标系E1，根据电动轮椅（1）与人体、电动轮椅（1）与三关节机械臂（3）、夹持器（6）之间的参数关系，建立人体双眼眼球与夹持器（6）坐标系的参数转换模型，与眼电图信号参数特征和头部运动信息结合，估算目标物体的视觉空间位置。