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龍圖騰網(wǎng)恭喜華南理工大學(xué)申請的專利基于人類技能學(xué)習(xí)及模仿的人-機器人協(xié)同控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115268629B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210666670.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F3/01；該發(fā)明授權(quán)基于人類技能學(xué)習(xí)及模仿的人-機器人協(xié)同控制方法是由張鐵;孫韓磊;鄒焱飚設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-06-14向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于人類技能學(xué)習(xí)及模仿的人-機器人協(xié)同控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了基于人類技能學(xué)習(xí)及模仿的人?機器人協(xié)同控制方法，包括以下步驟：人類導(dǎo)師拖動機器人自由運動，采集該過程中人類導(dǎo)師的手臂肌肉群的肌電信號和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角信息以及真實的手臂力量作為三維手臂力量估計模型的訓(xùn)練樣本；提取肌電信號中的幅值信息和震顫信息；對幅值信息和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角信息進行數(shù)據(jù)融合，獲得三維運動方向的力相關(guān)信息；借助添加了肌電信號修正單元和輸入輸出控制單元的并聯(lián)長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建三維手臂力量估計模型；建立手臂力量為輸入和運動速度為輸出的回歸關(guān)系，完成人類協(xié)作技能模仿模型的構(gòu)建；將三維手臂力量轉(zhuǎn)化為機器人的速度調(diào)整量，從而控制機器人配合人類完成協(xié)作任務(wù)，讓協(xié)作系統(tǒng)具備更加柔順的交互性能。

本發(fā)明授權(quán)基于人類技能學(xué)習(xí)及模仿的人-機器人協(xié)同控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.基于人類技能學(xué)習(xí)及模仿的人-機器人協(xié)同控制方法，其特征在于，該方法包括信號采集及處理、三維手臂力量估計模型的構(gòu)建、人類協(xié)作技能模仿模型的構(gòu)建和人-機器人協(xié)作，分別對應(yīng)如下步驟：步驟1、人類導(dǎo)師通過施加不同的大小和方向的手臂力量拖動機器人自由運動，采集人類導(dǎo)師的手臂肌肉群的肌電信號和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角信息以及真實的手臂力量作為三維手臂力量估計模型的訓(xùn)練樣本；并采用均方根濾波器提取肌電信號中的幅值信息，采用快速傅里葉變換提取肌電信號中震顫信息，從而完成信號采集及處理；步驟2、采用快速正交搜索方法，對得到的幅值信息和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角信息進行數(shù)據(jù)融合，獲得三維運動方向的力相關(guān)信息；將獲取的幅值信息、震顫信息和力相關(guān)信息作為輸入，真實的手臂力量為輸出，借助添加了肌電信號修正單元和輸入輸出控制單元的并聯(lián)長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建用于估計得到三維手臂力量的三維手臂力量估計模型；步驟3、借助三維手臂力量估計模型和角度傳感器獲得人類協(xié)作演示過程的手臂力量信息和速度信息，建立手臂力量為輸入和運動速度為輸出的回歸關(guān)系，從而完成人類協(xié)作技能模仿模型的構(gòu)建；步驟4、依據(jù)構(gòu)建的人類協(xié)作技能模仿模型，將估計得到的三維手臂力量直接轉(zhuǎn)化為機器人的速度調(diào)整量，從而控制機器人配合人類完成協(xié)作任務(wù)；所述肌電信號修正單元采用基于低通離散濾波器原理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，EES[n]＝EES[n-1]+σEFFTWE+bEERMS[n]-EES[n-1]；式中，EES[n]為第n個數(shù)據(jù)修正后的肌電信號；WE和bE為肌電信號修正單元的權(quán)值和偏置；σ·為Sigmoid函數(shù)；ERMS[n]為第n個經(jīng)均方根濾波處理的肌電信號幅值信息；所述輸入輸出控制單元采用樸素貝葉斯算法獲取人類運動意圖的方向，其表達式為， 式中，ERMS1,ERMS2，……，ERMS6為待分類樣本，分別為六塊肌肉群均方根濾波后的肌電信號幅值信息；yk為人類運動意圖方向，分為四種特征屬性，分別為無輸出力、X軸方向力、Y軸方向力和Z軸方向力，其中當(dāng)三個方向的力均小于4N視為無輸出力；PERMSi|yk為特征屬性發(fā)生情況下各分類樣本的概率；Pyk為各特征屬性發(fā)生的條件概率；PERMSi為分類樣本出現(xiàn)的概率；yt為當(dāng)前時刻人類運動意圖方向；所述震顫信息為4-12Hz的肌電信號平均幅值，其表達式為： 式中，EFFT為震顫信息，F(xiàn)Eraw[k]為時域信號的雙邊功率密度譜的第k個數(shù)值，其由快速傅里葉變換求得；N為樣本數(shù)據(jù)量；nmin和nmax分別代表頻率為4Hz和12Hz時對應(yīng)的雙邊功率密度譜序列號。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人華南理工大學(xué)，其通訊地址為：510640 廣東省廣州市天河區(qū)五山路381號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。