[发明专利]空间机械臂系统、空间机械臂系统的控制方法及存储介质

说明书

本申请公开了一种空间机械臂系统、空间机械臂系统的控制方法及存储介质。该空间机械臂系统包括监控主机以及分别与所述监控主机相连接的图像采集模块、生物电信号采集模块、AR眼镜模块和机械臂；图像采集模块用于采集图像；监控主机用于处理图像，并发送处理后的图像；AR眼镜模块用于接收并显示处理后的图像；生物电信号采集模块用于采集航天员的生物电信号；监控主机还用于处理生物电信号，并发送相应的控制指令；机械臂用于接收所述控制指令并根据所述控制指令运动。本申请的空间机械臂系统使航天员能够高效率地作业，不需要其他额外的人工操作，从而节约了人力成本，系统自动化程度高、工作效率高，能够很好地满足实际应用需要。

技术领域

本申请涉及空间机械臂技术领域，具体涉及一种空间机械臂系统、空间机械臂系统的控制方法及存储介质。

背景技术

随着航天技术的进步和完善，人类航天活动日愈频繁。空间站运营、月面勘探活动以及未来地外基地建设，往往需要航天员在恶劣、未知的非结构化环境下完成架设维修装备仪器、收集地外标本、建造星球基地等具有挑战性的任务。在未来星际航行和长期在轨任务中，由于通讯延迟和在轨时间延长的影响，地面指挥系统对航天员的支持受到不同程度的制约，也需要提高航天员自主获得信息支持的能力。特别是针对航天员控制空间机械臂作业过程中，仅仅依靠单人使用传统的人机交互技术，如鼠标、键盘等已经无法高效的完成任务，太空失重环境给增强现实软硬件系统的适用性带来一系列挑战。

传统的用户界面已经无法适应航天员穿着航天服控制空间机械臂的交互场景，越来越多的学者在新型界面范式、人性化交互设计以及评估方法与模型等方面展开探索。

目前的空间机械臂系统及控制方法主要基于相机图像的信息在舱内或地面进行远程遥控操作，二维图像立体感差，且需要舱内航天员根据机械臂末端承载的航天员的需求进行人工协同动态调整机械臂，自动化程度低，人力需求大，工作效率较低。

综上所述，需要发展一种工作效率高、自动化程度高且能够满足实际应用的空间机械臂系统和控制方法。

发明内容

本申请的目的是提供一种空间机械臂系统、空间机械臂系统的控制方法及存储介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种空间机械臂系统，包括监控主机以及分别与所述监控主机相连接的图像采集模块、生物电信号采集模块、AR眼镜模块和机械臂；

所述图像采集模块用于采集图像；

所述监控主机用于处理所述图像，并发送处理后的图像；

所述AR眼镜模块用于接收并显示所述处理后的图像；

所述生物电信号采集模块用于采集航天员的生物电信号；所述生物电信号是所述航天员响应于所述处理后的图像所产生的；

所述监控主机还用于处理所述生物电信号，并根据处理后的生物电信号发送相应的控制指令；

所述机械臂用于接收所述控制指令并根据所述控制指令运动，以使自身的末端所承载的所述航天员到达相应位置并使所述航天员达到相应身体姿态。

进一步地，所述生物电信号采集模块包括肌电信号采集模块和/或脑电信号采集模块；

所述肌电信号采集模块用于采集所述航天员的肌电信号；

所述脑电信号采集模块用于采集所述航天员的脑电信号。

进一步地，所述脑电信号采集模块包括多个分别与所述监控主机相连接的电极；所述电极设置于所述航天员的头部且与头皮相接触，用于采集脑电信号。