[发明专利]一种基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制系统及方法，包括数据采集单元、数据处理单元和主控单元，当第一单元采集的数据发送给第二单元后，第二单元对数据处理后发送给第三单元，主控制器将信号转换成控制信息，对机械臂进行控制动作。数据采集单元、数据处理单元以及主控制单元形成一个完整的机械臂控制系统。采用自发脑电、眨眼信号以及位置偏移多模式共同对机械臂进行控制。与现有技术相比，本发明使用5个电机模块协同工作，使机械臂有5个自由度；通过蓝牙传输采集的脑波数据，使用手机对信号进行处理；设计一个基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制系统；提出基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制方法。

主权项

1.一种基于脑电信号的人体外骨骼机械臂控制系统，其特征在于，包括数据采集单元、数据处理单元和主控单元：所述数据采集单元，包括安装在人脑上用于采集人脑的脑波信号和眨眼特征信号的脑波采集装置和安装在脑波采集装置上用于采集人脑的姿态信号的9轴传感器以及用于将脑波采集装置和9轴传感器采集的数据进行发送至数据处理单元的蓝牙模块；所述数据处理单元，包括通过蓝牙模块与数据采集单元的蓝牙模块连接并用于处理脑波采集装置和9轴传感器采集的数据的脑电信号处理模块；所述主控制单元，包括通过蓝牙模块与数据处理单元的蓝牙模块连接的STM32主控制器、安装在机械臂上且与STM32主控制器连接的9轴惯导模组、与STM32主控制器连接的信号调理模块、与信号调理模块连接的电机驱动模块、与电机驱动模块连接用于控制机械臂动作的多个电机，以及用于供电电源模块；所述主控单元的蓝牙模块接收到脑电信号处理模块处理后的信号后，通过STM32主控制器发送相应的PWM信号，PWM信号经过信号调理电路调整之后传送到电机驱动模块上，电机驱动模块控制多个电机协同工作。