[发明专利]基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法、装置以及电子设备

权利要求书

1.一种基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，包括：

获取第一配置列表，所述第一配置列表包括三维头部区域中的每一个三维点以及机械臂在所述三维头部区域中的每一个三维点处的机械臂关节转角数据；

基于所述三维头部区域和所述第一配置列表进行碰撞检测，并基于碰撞检测结果删除所述第一配置列表中机械臂与三维头部区域存在碰撞的三维点以及三维点对应的机械臂关节转角数据；

将删除处理后的第一配置列表作为第二配置列表，并获取机械臂对所述第二配置列表中的所有三维点的目标访问顺序；

基于所述第二配置列表和所述目标访问顺序，获取机械臂在所述三维头部区域中运动形成的模拟植入轨迹，所述模拟植入轨迹用于将脑机接口植入至三维头部区域；

其中，所述基于所述第二配置列表和所述目标访问顺序，获取机械臂在所述三维头部区域中运动形成的模拟植入轨迹，包括：

基于所述目标访问顺序和所述第二配置列表构建三维点级联图；所述三维点级联图包括多个级联的三维点层以及每一个三维点层对应的多个顶点，其中，每一个三维点层对应一个三维点，多个顶点表示三维点对应的多组机械臂关节转角数据；

遍历所述三维点级联图中的每一个三维点层，在相邻两个三维点层中各选取一个顶点，并基于选取的两个顶点获取机械臂在所述相邻两个三维点层之间移动的移动路径以及移动成本；

重复执行上一个步骤，直至遍历所述三维点级联图中的所有顶点，获取最终得到所有移动路径和所述移动成本；

遍历所述三维点级联图中的每一个三维点层，基于所述移动成本从相邻两个三维点层对应的多个移动路径中筛选出目标移动路径，得到多个目标移动路径；

基于多个目标移动路径和所述第二配置列表获取目标配置列表，并基于所述目标配置列表获取机械臂在三维头部区域中形成的模拟植入轨迹；

其中，所述基于选取的两个顶点获取机械臂在所述相邻两个三维点层之间移动的移动路径以及移动成本，包括：

获取选取的两个顶点所对应的机械臂关节转角数据以及机械臂关节的最大转角角速度；

基于两个顶点所对应的机械臂关节转角数据获取机械臂关节转角差值，并基于所述机械臂关节转角差值和所述最大转角角速度获取最大关节转角时间；

基于两个顶点所对应的机械臂关节转角数据获取机械臂关节的转角符号切换成本；基于所述转角符号切换成本和预设额外成本系数，获取机械臂在所述相邻两个三维点层之间移动的额外成本；

基于所述最大关节转角时间和所述额外成本，获取机械臂在所述相邻两个三维点层之间移动的移动成本。

2.根据权利要求1所述的基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，所述获取第一配置列表包括：

获取机械臂在三维头部区域中的每一个三维点处的机械臂位姿数据，所述机械臂位姿数据包括机械臂的三维坐标值以及坐标轴旋转角；

基于运动学逆解运算策略将所述机械臂位姿数据转换为所述机械臂关节转角数据，所述机械臂关节转角数据包括多个机械臂关节以及每一个机械臂关节的转角；

基于三维头部区域中的每一个三维点以及每一个三维点对应的机械臂关节转角数据，得到所述第一配置列表。

3.根据权利要求1或2所述的基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法，其特征在于，所述基于所述三维头部区域和所述第一配置列表进行碰撞检测，并基于碰撞检测结果删除所述第一配置列表中机械臂与三维头部区域存在碰撞的三维点以及三维点对应的机械臂关节转角数据，包括：

获取机械臂在所述第一配置列表中的每一个三维点处对应的第一包围盒以及所述三维头部区域对应的第二包围盒；

针对每一所述第一包围盒，判断所述第一包围盒是否与所述第二包围盒相交；

在所述第一包围盒与所述第二包围盒相交的情况下，判断机械臂在所述第一包围盒对应的三维点处是否与所述三维头部区域相交；

在机械臂在所述第一包围盒对应的三维点处与所述三维头部区域相交的情况下，在所述第一配置列表中删除所述三维点及其对应的机械臂关节转角数据。