[發明專利]一種基于事件驅動機制的交互式手臂控制方法及系統有效
| 申請號： | 202010854724.8 | 申請日： | 2020-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN112123334B | 公開（公告）日： | 2021-09-10 |
| 發明（設計）人： | 翟超;郭博文 | 申請（專利權）人： | 中國地質大學（武漢） |
| 主分類號： | B25J9/16 | 分類號： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238 | 代理人： | 孔燦 |
| 地址： | 430000 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 事件 驅動 機制 交互式 手臂 控制 方法 系統 | ||
1.一種基于事件驅動機制的交互式手臂控制方法，使虛擬人產生具有自相似特征的運動軌跡，自適應調節虛擬人的運動狀態以達到人-機協同，其特征在于：包括以下步驟：
S1：采集某人的手部位置信號，并進行濾波和速度估計處理，得到一系列的所述某人的手部位置-時間及速度-時間序列；
S2：判斷虛擬人當前手部位置與預設的邊界點位置之差是否小于設定閾值；若是，則到步驟S3；若否，則到步驟S4；
S3：觸發一次PD控制，按照步驟S1中得到的一系列的所述某人的手部位置-時間及速度-時間序列，對虛擬人的運動速度及運動軌跡進行相應的調整；
PD控制的過程如下：
其中，是虛擬人的加速度，Δ是設定閾值，a1,a2,a3均是控制參數，x,分別代表虛擬人的當前手部位置和速度，h,分別代表所述某人手部的當前位置和速度，l1,l2均為預設的邊界點，v是虛擬人的預設速度；
S4：虛擬人根據其預設速度及預設軌跡進行運動。
2.如權利要求1所述的一種基于事件驅動機制的交互式手臂控制方法，其特征在于：步驟S1中，利用后向差分規則進行所述某人的手部位置信號的采集。
3.一種基于事件驅動機制的交互式手臂控制系統，使虛擬人產生具有自相似特征的運動軌跡，自適應調節虛擬人的運動狀態以達到人-機協同，其特征在于：包含信號處理模塊、事件觸發判別模塊、控制模塊、末端執行器模塊；
所述信號處理模塊，用于采集某人的手部位置信號，并進行濾波和速度估計處理；
事件觸發判別模塊，用于判斷虛擬人當前手部位置與預設的邊界點位置之差是否小于設定閾值；
控制模塊，用于對虛擬人的運動軌跡執行相應的控制和調整；所述控制模塊為PD控制器，控制的過程如下：
其中，是虛擬人的加速度，Δ是設定閾值，a1,a2,a3均是控制參數，x,分別代表虛擬人的當前手部位置和速度，h,分別代表所述某人手部的當前位置和速度，l1,l2均為預設的邊界點，v是虛擬人的預設速度；
末端執行器模塊，用于調整虛擬人的運動軌跡。
4.如權利要求3所述的一種基于事件驅動機制的交互式手臂控制系統，其特征在于：所述信號處理模塊包含信號采樣單元、濾波單元和速度估計單元，信號采樣單元，用于采集某人手部的位置信號；濾波單元，用于去除所述某人手部的位置信號中的干擾信號；速度估計單元，用于自主生成一系列的位置和速度信號。
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