[發(fā)明專利]腦控?zé)o人平臺協(xié)同控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011446122.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112631173B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于揚(yáng);葉澤祺;周宗潭;盧惠民;劉天晴;郭策
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 長沙市護(hù)航專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

本發(fā)明提供了一種腦控?zé)o人平臺協(xié)同控制系統(tǒng)。所述腦控?zé)o人平臺協(xié)同控制系統(tǒng)包括腦控系統(tǒng)及無人平臺，所述無人平臺包括無人機(jī)群、無人車群或/和機(jī)器人。在所述無人平臺中，所述無人機(jī)群、無人車群或/和機(jī)器人自主進(jìn)行任務(wù)分配、任務(wù)規(guī)劃、路徑規(guī)劃的同時，所述腦控系統(tǒng)有權(quán)以更高的優(yōu)先級從任務(wù)層、路徑層、軌跡層或者位置層來修改決策指令，使得所述無人平臺具有更高的容錯率與工作效能。本發(fā)明結(jié)合腦控與無人平臺，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的混合智能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多無人平臺協(xié)同控制技術(shù)，與腦機(jī)接口控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及腦控?zé)o人平臺協(xié)同控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我們所處的時代，人工智能正在如火如荼地發(fā)展。它以各種人工智能算法為內(nèi)核，以機(jī)電、信息、網(wǎng)絡(luò)等為外延，諸如不斷涌現(xiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)與計算智能算法、智能無人系統(tǒng)、智能腦機(jī)接口技術(shù)、智能狀態(tài)監(jiān)控與模式識別技術(shù)、數(shù)字孿生樣機(jī)等新算法、新技術(shù)，已然深入到人們生活的各個領(lǐng)域，成為人類進(jìn)入信息時代后的又一次技術(shù)飛躍。人工智能不僅是技術(shù)上的名詞，更是人們新的生活理念的代稱，也標(biāo)志著人類認(rèn)識世界與改造世界愈加走向深入。人們已然進(jìn)入人工智能飛速發(fā)展，日新月異的時代。

腦控技術(shù)起源于對人腦人知機(jī)理的研究。它以人腦為研究對象，意在搭建人腦與機(jī)電系統(tǒng)等現(xiàn)實(shí)人造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路，從而實(shí)現(xiàn)人腦與人造現(xiàn)實(shí)之間的直接交互，達(dá)成“腦控”的目的。腦機(jī)接口(Brain-ComputerInterface，簡稱BCI)是腦控技術(shù)的主要研究對象。一般分為侵入式、部分侵入式與非侵入式三種，本作品采用非侵入式腦機(jī)接口，在對人腦無損傷的情形下對腦電波進(jìn)行檢測。

無人系統(tǒng)是當(dāng)前人工智能研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。它的出現(xiàn)極大地改變了人們的生活，也改變了作戰(zhàn)樣式與戰(zhàn)場形勢。諸如無人機(jī)、無人車等曾經(jīng)是空中樓閣的構(gòu)想，儼然成為現(xiàn)實(shí)，且作為智能無人系統(tǒng)的兩類主要研究對象不斷向前發(fā)展。無人系統(tǒng)避免了執(zhí)行場景中人與目標(biāo)對象的直接接觸，將人置于執(zhí)行場景之外。

腦控技術(shù)的被控對象的缺乏和控制方式的單調(diào)，現(xiàn)沒有對無人系統(tǒng)進(jìn)行腦控控制的技術(shù)。目前腦控技術(shù)的被控對象以實(shí)物為主，時間和資金成本高昂。此外，控制方式多是簡單底層的直接控制物體移動，而沒有與智能算法結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種腦控?zé)o人平臺協(xié)同控制系統(tǒng)，其目的是為了解決背景技術(shù)中沒有對無人系統(tǒng)進(jìn)行腦控控制的技術(shù)，控制方式簡單的技術(shù)問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供的腦控?zé)o人平臺協(xié)同控制系統(tǒng)，包括腦控系統(tǒng)及無人平臺，所述無人平臺包括無人機(jī)群、無人車群或/和機(jī)器人，在所述無人平臺中，所述無人機(jī)群、無人車群或/和機(jī)器人自主進(jìn)行任務(wù)分配、任務(wù)規(guī)劃、路徑規(guī)劃的同時，所述腦控系統(tǒng)有權(quán)以更高的優(yōu)先級從任務(wù)層、路徑層、軌跡層或者位置層來修改決策指令，使得所述無人平臺具有更高的容錯率與工作效能。

優(yōu)選地，所述腦控系統(tǒng)采用包括穩(wěn)態(tài)視覺電位信號(Steady-State VisualEvokedPotential，SSVEP)及眨眼信號的進(jìn)行識別，并將所述穩(wěn)態(tài)視覺電位信號和眨眼信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)指令，跨系統(tǒng)、跨語言通信，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的多層次控制。

優(yōu)選地，還包括仿真虛擬平臺，所述腦控系統(tǒng)與所述仿真虛擬平臺連接，所述無人平臺為虛擬無人平臺，且設(shè)置在所述仿真虛擬平臺內(nèi)，所述仿真虛擬平臺實(shí)現(xiàn)所述無人平臺以及復(fù)雜環(huán)境的建模。

優(yōu)選地，所述仿真虛擬平臺為Gazebo(一款3D動態(tài)模擬器)仿真平臺，所述Gazebo仿真平臺提供了機(jī)器人的運(yùn)動仿真，還支持ROS(Robot Operating System,機(jī)器人操作系統(tǒng))和Rviz(一款3D可視化工具。

優(yōu)選地，所述腦控系統(tǒng)的運(yùn)行包括如下步驟：

步驟S11、腦電信號采集：采集人腦中的視覺中樞的腦電信號；

步驟S12、腦電信號處理：對腦電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分類，獲得被試者注視的目標(biāo)；