隨著科技的不斷發(fā)展,人們對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的需求也逐漸增加。機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景越來越廣泛,其中,機(jī)械臂控制系統(tǒng)在很多領(lǐng)域都是一個(gè)非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域。腦機(jī)接口(BMI)也已被廣泛用于控制機(jī)械臂。然而,對(duì)于BMI用戶來說,使用機(jī)械臂控制物體的過程仍然是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。即使經(jīng)過廣泛的訓(xùn)練,也很難達(dá)到高效率和準(zhǔn)確性。一個(gè)重要的原因是用戶缺乏足夠的反饋信息來執(zhí)行閉環(huán)控制。
據(jù)報(bào)道,微美全息(NASDAQ:WIMI)提出了一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)引導(dǎo)的輔助方法,使用混合BMI為用戶提供增強(qiáng)的視覺反饋,用于閉環(huán)控制,該混合BMI結(jié)合了腦電圖信號(hào)和眼睛跟蹤,以直觀有效地控制機(jī)械臂。
公開資料顯示,微美全息(NASDAQ:WIMI)開發(fā)的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)控制的閉環(huán)混合信號(hào)腦機(jī)接口機(jī)械臂控制方法,通過結(jié)合基于腦電圖(EEG)信號(hào)的BMI和眼動(dòng)追蹤技術(shù),為用戶提供增強(qiáng)的視覺反饋,在控制機(jī)械臂過程中實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。該系統(tǒng)集成了BMI、眼睛跟蹤、圖像處理、自動(dòng)控制和AR接口的功能,允許用戶執(zhí)行對(duì)象操作任務(wù)。圖像處理用于從工作空間的圖像中分割所有潛在的矩形對(duì)象。用戶可以使用眼睛跟蹤來選擇分割的對(duì)象。從BMI解碼的輸出用于(1)確認(rèn)用戶選擇的對(duì)象,(2)切換動(dòng)作順序,或(3)在抓取和提升過程中連續(xù)控制夾具的孔徑和高度。用戶選擇的物體以及抓取和提升操作的狀態(tài)通過計(jì)算機(jī)屏幕使用AR技術(shù)實(shí)時(shí)反饋給用戶。最后,機(jī)械臂根據(jù)混合BMI解碼的輸出執(zhí)行拉伸、抓取、提升、遞送和釋放任務(wù)。系統(tǒng)裝置設(shè)備包括眼動(dòng)儀、腦電圖耳機(jī)、電腦、機(jī)械臂和USB攝像頭。使用混合凝視BMI和AR增強(qiáng)的視覺反饋來執(zhí)行用戶和系統(tǒng)之間的交互。
WIMI微美全息研發(fā)的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)控制的閉環(huán)混合信號(hào)腦機(jī)接口機(jī)械臂控制系統(tǒng)包括:
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)控制界面:通過AR技術(shù),設(shè)計(jì)出一個(gè)直觀、易用的控制界面,用戶可以通過手勢(shì)或語音等方式控制機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。
采集腦電信號(hào):使用腦電圖設(shè)備采集用戶大腦的電信號(hào),將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。
處理腦電信號(hào):使用信號(hào)處理算法,對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行濾波、特征提取等操作,提取出用戶想要控制的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的指令。
生成控制信號(hào):根據(jù)用戶的腦電信號(hào),生成控制信號(hào),控制機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。
機(jī)械臂控制:機(jī)械臂的控制系統(tǒng),包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、位置傳感器、控制芯片等硬件設(shè)備的選擇和搭建。
實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制:將采集到的機(jī)械臂位置反饋信息傳輸回計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,確保機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)精確、穩(wěn)定。
實(shí)時(shí)控制:將用戶的控制信號(hào)和機(jī)械臂位置反饋信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)綑C(jī)械臂控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。
同時(shí),WIMI微美全息對(duì)所開發(fā)的閉環(huán)系統(tǒng)(具有AR反饋)與目前傳統(tǒng)的開環(huán)系統(tǒng)(僅具有視覺檢查)進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,與僅使用正常視覺檢查的試驗(yàn)相比,AR反饋顯著降低了抓取和提升物體的觸發(fā)命令。此外,夾具在提升過程中的高度間隙也減小了?;旌螧MI用戶受益于AR界面提供的信息,這提高了效率,并減少了抓舉過程中的認(rèn)知負(fù)荷。AR反饋的閉環(huán)系統(tǒng)為用戶使用混合BMI控制機(jī)械臂提供了一種新穎有效的方法,通過集成更先進(jìn)的圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來進(jìn)一步改進(jìn)傳統(tǒng)控制系統(tǒng),以增強(qiáng)工作空間中對(duì)象的分割和BMI信號(hào)的解碼。
科技在不斷進(jìn)步和發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景越來越廣泛。機(jī)械臂控制系統(tǒng)作為機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,市場(chǎng)前景非常廣闊。特別是在生產(chǎn)制造行業(yè)中,機(jī)械臂控制系統(tǒng)已經(jīng)成為了必不可少的工具。WIMI微美全息基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)控制的閉環(huán)混合信號(hào)腦機(jī)接口機(jī)械臂控制系統(tǒng),采用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和腦機(jī)接口技術(shù),可以提高操作的準(zhǔn)確性和速度,同時(shí)還保證了操作的安全性,擁有非常廣泛的市場(chǎng)前景。WIMI微美全息也將進(jìn)一步完善與改進(jìn)該系統(tǒng),使其適用與現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)需求,用于目前的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
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