[發明專利]仿生手控制優化方法、系統及電子設備

有效

• 申請號: 202110386738.6
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113183150B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 周先軍;李震宇;朱瓊
• 申請（專利權）人: 周先軍
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J15/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

本發明提供了一種仿生手控制優化方法、系統及電子設備，涉及仿生機械手控制領域，該方法首先獲取仿生手的運動模式、信號切換模式以及執行模式；然后從預設指令集中確定與運動模式相對應的運動指令；其中，運動指令包含多個仿生手的手指彎曲角度指令；再通過實時獲取信號切換模式下的用戶與仿生手之間的切換信號；并根據用戶選擇的執行模式，通過切換信號執行運動指令中的手指彎曲角度指令。該方法可通過預設的指令集中的單個指令對仿生手的單個手指進行連續反饋控制動作，也可通過預設的指令集中的多個指令對仿生手的多個手指進行連續反饋控制動作，能夠實現快速復雜的手指動作，優化了仿生手運動軌跡，使得仿生手運動過程更加真實流暢。

技術領域

本發明涉及仿生機械手控制領域，尤其是涉及一種仿生手控制優化方法、系統及電子設備。

背景技術

仿生手是較為常見的一種醫療輔助機械，仿生手是由多個電機驅動相應仿生手指的器械，作為上肢截肢者的輔助機械來執行類似人手的各種操作。隨著技術的進步，此類仿生手的動作形式也更加多樣化、人性化，但功能的增多帶來了控制邏輯更加復雜，仿生手控制器的運動軌跡比較呆板，與真實手臂的流暢操作相比還有很大的優化空間。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種仿生手控制優化方法、系統及電子設備，該方法可通過預設的指令集中的單個指令對仿生手的單個手指進行連續反饋控制動作，也可通過預設的指令集中的多個指令對仿生手的多個手指進行連續反饋控制動作，能夠實現快速復雜的手指動作，優化了仿生手的運動軌跡效果，使得仿生手運動過程更加真實流暢。

第一方面，本發明實施例提供了一種仿生手的控制優化方法，該方法包括：

獲取仿生手的運動模式、信號切換模式以及執行模式；

從預設指令集中確定與運動模式相對應的運動指令；其中，運動指令包含仿生手中至少一個手指的運行動作；

實時獲取信號切換模式下的用戶與仿生手之間的切換信號；

根據用戶選擇的執行模式，通過切換信號執行運動指令，控制仿生手的手指完成運動指令指定的運行動作。

在一些實施方式中，若運動指令中包含仿生手的單個手指彎曲角度，則通過切換信號執行運動指令，控制仿生手的手指完成運動指令指定的運行動作，包括：

實時獲取運動指令中的仿生手的單個手指彎曲角度，并根據單個手指彎曲角度確定單個手指的最終位置；

控制仿生手的單個手指從當前位置運動至單個手指的最終位置。

在一些實施方式中，控制仿生手的手指完成運動指令指定的運行動作的過程，包括：

實時獲取仿生手的手指閉合力度；其中，手指閉合力度為手指在抓取物體時手指表面產生的壓力；

將手指閉合力度與預設力度閾值進行對比；若手指閉合力度小于預設力度閾值時，保持手指持續運動；若手指閉合力度不小于預設力度閾值時，停止手指的運動。

在一些實施方式中，若運動指令中包含仿生手的多個手指彎曲角度，則通過切換信號執行運動指令控制仿生手的手指完成運動指令指定的運行動作，包括：

獲取運動指令中包含仿生手的多個手指彎曲角度以及控制順序的指令，并根據手指彎曲角度確定手指的最終位置；

按照多個手指的控制順序，控制手指從當前位置運動至相應的最終位置。

在一些實施方式中，預設指令集包含多種與運動模式相對應的運動指令集；運動指令集是通過對仿生手的所有手指的運動指令進行指令編輯、打包、傳輸所生成的；

預設指令集從云端和/或本地獲取；其中，從云端獲取的預設指令集預先部署在云端服務器中；從本地的預設指令集預先部署在仿生手中。