[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

说明书

本发明提供一种基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法、装置以及电子设备，涉及机器人技术领域，所述方法包括：获取第一配置列表；基于三维头部区域和第一配置列表进行碰撞检测，并基于碰撞检测结果删除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，并获取机械臂对第二配置列表中的所有三维点的目标访问顺序；基于第二配置列表和目标访问顺序，获取机械臂在三维头部区域中运动形成的模拟植入轨迹，模拟植入轨迹用于将脑机接口植入至三维头部区域，解决了无法快速安全地获取机械臂在高度杂乱的三维头部区域中运动所形成的模拟植入轨迹。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法、装置以及电子设备。

背景技术

脑机接口(brain-computer interface，BCI)指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。脑机接口通过信号采集设备从大脑皮层采集脑电信号，并将脑电信号经过放大、滤波、A/D转换等操作转换为可以被计算机识别的目标信号，然后对目标信号进行预处理，并从预处理后的目标信号中提取特征信号，再利用特征信号进行模式识别，实现脑与设备之间的信息交互。

在现有技术中，由于头部区域为高度杂乱的三维环境，因此机械臂在将脑机接口植入到三维头部区域的过程中，容易与三维头部区域发生碰撞，这不仅会增加植入的作业时间，还会造成诸多的生产安全问题，从而使得无法快速安全地获取机械臂在高度杂乱的三维头部区域中运动所形成的模拟植入轨迹，进而基于模拟植入轨迹将脑机接口植入到三维头部区域。

因此，现有技术中无法快速安全地获取机械臂在高度杂乱的三维头部区域中运动所形成的模拟植入轨迹，进而基于模拟植入轨迹将脑机接口植入到三维头部区域的技术问题，相关领域技术人员尚无有效解决方法。

发明内容

本发明提供一种基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法、装置以及电子设备，用以解决现有技术中无法快速安全地获取机械臂在高度杂乱的三维头部区域中运动所形成的模拟植入轨迹，进而基于模拟植入轨迹将脑机接口植入到三维头部区域的技术问题，提高脑机接口的植入效率以及安全性，避免造成诸多的生产安全问题。

本发明提供一种基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法，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。

根据本发明提供的一种基于脑机接口的机械臂轨迹规划方法，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。