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龍圖騰網(wǎng)恭喜上海第二工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119658708B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-30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(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510183273.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權(quán)一種基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制方法是由甘韋飛;張希靚;楊開(kāi)宇;周鑫設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-02-19向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明涉及機(jī)械臂控制的技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制方法，所述方法包括：采集手臂肌肉群的肌電信號(hào)，對(duì)肌電信號(hào)進(jìn)行濾波去噪處理；利用關(guān)聯(lián)映射關(guān)系模型將濾波去噪后肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械臂控制參數(shù)，對(duì)機(jī)械臂控制參數(shù)進(jìn)行基于控制連續(xù)性的插值優(yōu)化并轉(zhuǎn)換為關(guān)節(jié)力矩參數(shù)以及末端力矩參數(shù)，進(jìn)行機(jī)械臂控制。本發(fā)明利用關(guān)聯(lián)映射關(guān)系模型對(duì)濾波去噪后肌電信號(hào)進(jìn)行特征提取，分別提取時(shí)域特征以及頻域特征，將表征肌電信號(hào)模式的特征以及表征信號(hào)幅值的特征映射為機(jī)械臂控制參數(shù)，基于插值優(yōu)化后的誤差值序列，對(duì)機(jī)械臂控制參數(shù)進(jìn)行非線性優(yōu)化，得到更為連續(xù)平滑的優(yōu)化結(jié)果，實(shí)現(xiàn)基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制。

本發(fā)明授權(quán)一種基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于生物電信號(hào)識(shí)別的機(jī)械臂連續(xù)控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1：在連接機(jī)械臂的手臂肌肉群部署表面肌電傳感器，采集手臂肌肉群的肌電信號(hào)，并對(duì)肌電信號(hào)進(jìn)行濾波去噪處理；所述機(jī)械臂由連桿、關(guān)節(jié)、末端執(zhí)行器以及控制系統(tǒng)構(gòu)成，連桿用于支撐關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器，關(guān)節(jié)用于實(shí)現(xiàn)連桿之間的旋轉(zhuǎn)以及移動(dòng)，末端執(zhí)行器用于完成精細(xì)化操作任務(wù)的部件，末端執(zhí)行器的類型包括夾爪、焊接頭以及切割工具；S2：構(gòu)建濾波去噪后肌電信號(hào)與機(jī)械臂控制參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)映射關(guān)系模型，所述機(jī)械臂控制參數(shù)包括機(jī)械臂移動(dòng)方向控制參數(shù)以及機(jī)械臂末端力度控制參數(shù)，所述關(guān)聯(lián)映射關(guān)系模型包括特征提取模塊以及特征映射模塊；所述機(jī)械臂移動(dòng)方向控制參數(shù)為機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位置，所述機(jī)械臂末端力度控制參數(shù)為機(jī)械臂末端執(zhí)行器在各個(gè)方向的速度；S3：利用關(guān)聯(lián)映射關(guān)系模型將濾波去噪后肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械臂控制參數(shù)，并對(duì)機(jī)械臂控制參數(shù)進(jìn)行基于控制連續(xù)性的插值優(yōu)化；S4：將插值優(yōu)化后的機(jī)械臂控制參數(shù)轉(zhuǎn)換為關(guān)節(jié)力矩參數(shù)以及末端力矩參數(shù)，并發(fā)送至機(jī)械臂的控制系統(tǒng)，調(diào)整機(jī)械臂關(guān)節(jié)以及末端執(zhí)行器的力矩，控制機(jī)械臂關(guān)節(jié)以及末端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)；利用所述特征提取模塊提取濾波去噪后肌電信號(hào)的生物特征，并轉(zhuǎn)換為生物特征矩陣，所述生物特征矩陣的表示形式為： ；其中：T表示轉(zhuǎn)置，表示3個(gè)肌肉群的濾波去噪后肌電信號(hào)的時(shí)域特征，表示3個(gè)肌肉群的濾波去噪后肌電信號(hào)的頻域特征； ，，依次為濾波去噪后肌電信號(hào)的均方根值、平均絕對(duì)值以及零交叉率，依次為濾波去噪后肌電信號(hào)的均值頻率、中值頻率索引以及頻譜總能量；利用所述特征映射模塊從生物特征矩陣F中提取表征機(jī)械臂移動(dòng)方向的特征向量作為移動(dòng)參數(shù)向量： ；利用所述特征映射模塊從生物特征矩陣F中提取表征機(jī)械臂末端力度的特征向量作為力度參數(shù)向量： ；對(duì)所述移動(dòng)參數(shù)向量以及力度參數(shù)向量進(jìn)行高維映射，得到濾波去噪后肌電信號(hào)對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂控制參數(shù)G： ； ； ；其中： 為機(jī)械臂移動(dòng)方向控制參數(shù)，為機(jī)械臂末端力度控制參數(shù)； 為第一權(quán)重矩陣，為第二權(quán)重矩陣，表示第一偏置量，表示第二偏置量，表示卷積操作；獲取機(jī)械臂控制參數(shù)G的控制參數(shù)序列，所述控制參數(shù)序列為： ；其中： 表示在信號(hào)采集時(shí)間time-的機(jī)械臂控制參數(shù)的插值優(yōu)化量，所述插值優(yōu)化量為機(jī)械臂控制參數(shù)在插值優(yōu)化前后的變化量，time表示肌電信號(hào)的信號(hào)采集時(shí)間，表示在信號(hào)采集時(shí)間time-的機(jī)械臂控制參數(shù)的插值優(yōu)化量，，M表示控制參數(shù)序列的長(zhǎng)度；基于所述控制參數(shù)序列，對(duì)所述機(jī)械臂控制參數(shù)G進(jìn)行基于控制連續(xù)性的插值優(yōu)化，其中插值優(yōu)化公式為： ；其中： 表示機(jī)械臂控制參數(shù)G的插值優(yōu)化結(jié)果，為控制參數(shù)序列E的均值，表示控制參數(shù)序列E的標(biāo)準(zhǔn)差； 為優(yōu)化幅度控制參數(shù)，表示優(yōu)化靈敏度控制參數(shù)，表示預(yù)設(shè)的調(diào)節(jié)參數(shù)。

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