[发明专利]仿生手控制优化方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供了一种仿生手控制优化方法、系统及电子设备，涉及仿生机械手控制领域，该方法首先获取仿生手的运动模式、信号切换模式以及执行模式；然后从预设指令集中确定与运动模式相对应的运动指令；其中，运动指令包含多个仿生手的手指弯曲角度指令；再通过实时获取信号切换模式下的用户与仿生手之间的切换信号；并根据用户选择的执行模式，通过切换信号执行运动指令中的手指弯曲角度指令。该方法可通过预设的指令集中的单个指令对仿生手的单个手指进行连续反馈控制动作，也可通过预设的指令集中的多个指令对仿生手的多个手指进行连续反馈控制动作，能够实现快速复杂的手指动作，优化了仿生手运动轨迹，使得仿生手运动过程更加真实流畅。

技术领域

本发明涉及仿生机械手控制领域，尤其是涉及一种仿生手控制优化方法、系统及电子设备。

背景技术

仿生手是较为常见的一种医疗辅助机械，仿生手是由多个电机驱动相应仿生手指的器械，作为上肢截肢者的辅助机械来执行类似人手的各种操作。随着技术的进步，此类仿生手的动作形式也更加多样化、人性化，但功能的增多带来了控制逻辑更加复杂，仿生手控制器的运动轨迹比较呆板，与真实手臂的流畅操作相比还有很大的优化空间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种仿生手控制优化方法、系统及电子设备，该方法可通过预设的指令集中的单个指令对仿生手的单个手指进行连续反馈控制动作，也可通过预设的指令集中的多个指令对仿生手的多个手指进行连续反馈控制动作，能够实现快速复杂的手指动作，优化了仿生手的运动轨迹效果，使得仿生手运动过程更加真实流畅。

第一方面，本发明实施例提供了一种仿生手的控制优化方法，该方法包括：

获取仿生手的运动模式、信号切换模式以及执行模式；

从预设指令集中确定与运动模式相对应的运动指令；其中，运动指令包含仿生手中至少一个手指的运行动作；

实时获取信号切换模式下的用户与仿生手之间的切换信号；

根据用户选择的执行模式，通过切换信号执行运动指令，控制仿生手的手指完成运动指令指定的运行动作。

在一些实施方式中，若运动指令中包含仿生手的单个手指弯曲角度，则通过切换信号执行运动指令，控制仿生手的手指完成运动指令指定的运行动作，包括：

实时获取运动指令中的仿生手的单个手指弯曲角度，并根据单个手指弯曲角度确定单个手指的最终位置；

控制仿生手的单个手指从当前位置运动至单个手指的最终位置。

在一些实施方式中，控制仿生手的手指完成运动指令指定的运行动作的过程，包括：

实时获取仿生手的手指闭合力度；其中，手指闭合力度为手指在抓取物体时手指表面产生的压力；

将手指闭合力度与预设力度阈值进行对比；若手指闭合力度小于预设力度阈值时，保持手指持续运动；若手指闭合力度不小于预设力度阈值时，停止手指的运动。

在一些实施方式中，若运动指令中包含仿生手的多个手指弯曲角度，则通过切换信号执行运动指令控制仿生手的手指完成运动指令指定的运行动作，包括：

获取运动指令中包含仿生手的多个手指弯曲角度以及控制顺序的指令，并根据手指弯曲角度确定手指的最终位置；

按照多个手指的控制顺序，控制手指从当前位置运动至相应的最终位置。

在一些实施方式中，预设指令集包含多种与运动模式相对应的运动指令集；运动指令集是通过对仿生手的所有手指的运动指令进行指令编辑、打包、传输所生成的；

预设指令集从云端和/或本地获取；其中，从云端获取的预设指令集预先部署在云端服务器中；从本地的预设指令集预先部署在仿生手中。