导　　师： 杨辰光

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着人工智能算法的普及和突破,智能机器人时代已经悄然来临,各式各样的人机交互系统也不断被研发。其中,基于脑机接口的人机交互系统引起了研究者的关注,因为它给我们提供了一条从人脑到外部设备的最直接的信息通道,适应了各类残疾人的使用。本文主要研究基于脑机接口的机械臂三维遥操作系统的开发工作。该系统有机整合了脑机接口技术、视觉伺服技术、机器人控制技术以及智能避障技术,使得用户可以通过脑电信号远程遥操作操控机器人执行任务。这个过程完全不需要手、脚等肢体的参与。系统在运行时,用户坐在屏幕前边,屏幕里会实时播放机器人工作空间的视频,当用户需要机器人操控某个物体时,用户的眼睛只需要盯着屏幕上的那个物体,这时脑机接口会自动识别出用户的意图,并发送到机器人控制系统里。机器人控制系统接收到该信号,便会通过视觉伺服系统获取目标物体的三维坐标,并生成恰当的机械臂运动轨迹去操控该物体。在机械臂执行任务的过程中,机械臂可以实时地避开在其工作空间内的各类障碍物,防止碰撞。在系统的开发过程中,为了使得系统性能更加稳定和准确,本文提出了和应用若干算法。例如应用于目标物体追踪的颜色自适应算法、应用于手眼标定过程的改进的手眼标定算法、应用于机器人自动避障的算法、应用于改善用户体验的视觉融合技术等。为了检验这些算法的有效性,本文在每一章节的实验部分以及第五章中设计了相关的实验进行验证。实验结果表明本文的算法对于提高人机交互系统的准确性和稳定性都有一定的效果。

关 键 词： 人机交互系统 机器人控制系统 视觉伺服 脑机接口 机器人避障技术

领　　域： []