[發明專利]一種基于腦機融合的空地協同多機器人系統

有效

• 申請號: 202110280299.0
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112975982B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 畢路拯;王佳蓉;池偉明;費煒杰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G06F3/01
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

一種基于腦機融合的空地協同多機器人系統，包括：腦電采集系統、命令刺激系統、腦電解析系統、命令輸出及機器人群協同控制系統、無人機控制系統、多機器人系統、無人機；腦電采集系統用于進行腦電信號采集；命令刺激系統用于對操控者進行視覺刺激；腦電解析系統用于對腦電信號進行腦電解析，得到控制命令；命令輸出及機器人群協同控制系統用于將控制命令傳輸給多機器人系統并實現協同控制；多機器人系統用于完成地面救援任務；無人機控制系統用于通過操控者肢體對無人機進行控制；無人機用于對救援現場進行信息收集及目標搜索。本發明能夠輔助操控者完成空地協同的多任務遠程救援，同時有效降低了操控者操作的負擔，提高了救援的安全性以及效率。

技術領域

本發明涉及腦機融合技術領域，特別是涉及一種基于腦機融合的空地協同多機器人系統。

背景技術

近年來，隨著無人機系統以及多機器人系統的發展，無人機與機器人被越來越多地應用到多個領域，在目標勘測、救援、安全巡邏、完成特殊任務等方面都有廣泛應用。無人機與機器人具有適用各種極端環境、緯度高、速度高、安全性強等優點，因此非常適合用于完成緊急救援等任務。

然而，現有的無人機系統或是機器人系統，都是面向單一操作任務的系統，即操控者在遠程操控時，只能操作單個無人機系統或者單個機器人系統去完成單個任務。如果可以實現面向多任務的多個系統協同操控，這對提升救援能力將有很大幫助。在操控者進行單個無人機系統或者單個機器人系統的遠程控制時，操控者四肢通常已被該系統占用，在該類情況下，再要求操控者同時控制多個操作系統，不僅操作難度高，而且容易干擾其他操作任務、影響任務完成。因此，如何發展一種不依賴四肢的輔助接口，并利用該接口幫助操控者進行面向多任務的遠程操控，具有很高的研究價值。

腦機接口(BCI)是一種可以在人腦和外部設備之間建立直接聯系，而不依賴外圍神經和肌肉組織的信息交流系統，它可以通過采集和解析人的神經信號，直接獲得人的意圖。BCI可以不依賴于用戶的運動執行，直接通過視覺刺激范式誘發大腦不同電位，通過解析不同的神經活動，從而傳達出不同的控制命令，因此十分適合輔助操控者進行多任務操控。

因此，提供一種基于腦機融合的空地協同多機器人系統顯得尤為必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于腦機融合的空地協同多機器人系統，以解決現有技術中存在的技術問題，能夠輔助操控者完成空地協同的多任務遠程救援，同時有效降低了操控者操作的負擔，提高了救援的安全性以及效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于腦機融合的空地協同多機器人系統，包括：腦電采集系統、命令刺激系統、腦電解析系統、命令輸出及機器人群協同控制系統、無人機控制系統、多機器人系統、無人機；

所述腦電采集系統、腦電解析系統、命令輸出及機器人群協同控制系統、多機器人系統依次連接；所述無人機控制系統與所述無人機連接；

所述腦電采集系統用于對操控者的腦電信號進行實時采集；

所述命令刺激系統用于對操控者進行視覺刺激；

所述腦電解析系統用于對采集到的腦電信號進行腦電解析，得到控制命令；

所述命令輸出及機器人群協同控制系統用于將解析得到的控制命令傳輸給多機器人系統，并基于模型預測控制器MPC對機器人系統進行協同控制；

所述多機器人系統用于完成地面救援任務；

所述無人機控制系統用于通過所述操控者的肢體對所述無人機進行控制；

所述無人機用于對救援現場進行信息收集以及目標搜索。

優選地，所述命令刺激系統包括若干組刺激單元，每組刺激單元包括若干個符號，每個符號對應不同的命令，不同刺激單元中的符號均相同。