[發明專利]空間機械臂系統、空間機械臂系統的控制方法及存儲介質

有效

• 申請號: 202110309231.0
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113199469B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 江京;王春慧;田雨;張紹堯;李由;黃守鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63919部隊
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 孔垂超

1.一種空間機械臂系統，其特征在于，包括監控主機以及分別與所述監控主機相連接的圖像采集模塊、生物電信號采集模塊、AR眼鏡模塊和機械臂；

所述圖像采集模塊用于采集圖像；

所述監控主機用于處理所述圖像，并發送處理后的圖像；

所述AR眼鏡模塊用于接收并顯示所述處理后的圖像；

所述生物電信號采集模塊用于采集航天員的生物電信號；所述生物電信號是所述航天員響應于所述處理后的圖像所產生的；

所述監控主機還用于處理所述生物電信號，并根據處理后的生物電信號發送相應的控制指令；

所述機械臂用于接收所述控制指令并根據所述控制指令運動，以使自身的末端所承載的所述航天員到達相應位置并使所述航天員達到相應身體姿態；

所述監控主機處理所述圖像，包括：

利用預先構建并訓練好的圖像處理模型對所述圖像采集模塊所采集的圖像進行去噪處理，得到去噪后的圖像；

利用預先構建并訓練好的相似度判定網絡計算所述去噪后的圖像與去噪前的圖像之間的相似度；

判斷所述相似度是否達到預設閾值；

若達到，則將所述去噪后的圖像作為處理后的圖像；

否則，轉向所述利用預先構建并訓練好的圖像處理模型對所述圖像采集模塊所采集的圖像進行去噪處理，直至相似度達到預設閾值為止；

其中，所述預先構建并訓練好的圖像處理模型包括上下兩層結構相同的卷積神經網絡結構、全局殘差模塊、連接層和卷積層；兩個所述卷積神經網絡結構的輸入分別用于接收所述圖像采集模塊所采集的圖像，兩個所述卷積神經網絡結構的輸出均連接到所述連接層，所述連接層的輸出連接到所述卷積層的輸入，所述全局殘差模塊的輸入用于接收所述圖像采集模塊所采集的圖像，所述全局殘差模塊的輸出連接到所述卷積層的輸入。

2.根據權利要求1所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述生物電信號采集模塊包括肌電信號采集模塊和/或腦電信號采集模塊；

所述肌電信號采集模塊用于采集所述航天員的肌電信號；

所述腦電信號采集模塊用于采集所述航天員的腦電信號。

3.根據權利要求2所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述腦電信號采集模塊包括多個分別與所述監控主機相連接的電極；所述電極設置于所述航天員的頭部且與頭皮相接觸，用于采集腦電信號。

4.根據權利要求2所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述肌電信號采集模塊包括多個分別與所述監控主機相連接的肌電傳感器；所述肌電傳感器設置于所述航天員的皮膚的預設位置上，用于采集所述預設位置的肌電信號。

5.根據權利要求1所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述AR眼鏡模塊包括SSVEP誘發單元，所述SSVEP誘發單元用于響應于所述航天員的眼睛的注視動作產生相應的電信號，并將所述相應的電信號發送給所述監控主機。

6.根據權利要求5所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述監控主機還用于對所述相應的電信號進行處理以獲得所述航天員的控制指令，并發送所述航天員的控制指令。

7.根據權利要求1所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述圖像采集模塊包括多個攝像頭，每個所述攝像頭分別與所述監控主機相連接，所述多個攝像頭用于采集不同視野的圖像。

8.根據權利要求1所述的空間機械臂系統，其特征在于，所述機械臂為六自由度機械臂或七自由度機械臂。