一種腦電波控制機械臂的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及腦電波信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種腦電波控制機械臂的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種設(shè)備向著小而精發(fā)展的今天，腦電波檢測儀不但體積過大，無法移動，而且更重要的是輸出的原始波形數(shù)據(jù)難以被使用，一般僅僅用于醫(yī)學(xué)分析，從而無法直接將腦電波數(shù)據(jù)用來控制生活中的電子設(shè)備。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)中腦電波檢測儀存在輸出的原始波形數(shù)據(jù)難以被使用的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例通過提供一種腦電波控制機械臂的系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中腦電波檢測儀存在的輸出的原始波形數(shù)據(jù)難以被使用的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明實施例提供了一種腦電波控制機械臂的系統(tǒng)，包括:
[0006]腦電波信號采集及處理設(shè)備，包括:傳感器，用于采集腦電波信號；處理芯片，與所述傳感器相連，用于從所述腦電波信號中提取出腦電波數(shù)據(jù)，所述腦電波數(shù)據(jù)包括注意力參數(shù)值與放松度參數(shù)值；信號發(fā)送器，與所述處理芯片相連，用于發(fā)送所述腦電波數(shù)據(jù)；
[0007]單片機設(shè)備，包括:信號接收器，用于接收所述腦電波數(shù)據(jù)；指令生成器，與所述信號接收器相連，用于根據(jù)所述腦電波數(shù)據(jù)生成腦電波控制指令；指令發(fā)送器，與所述指令生成器相連，用于發(fā)送所述腦電波控制指令；
[0008]機械臂，包括:指令接收器，用于接收所述腦電波控制指令；機械臂本體，與所述指令接收器相連，用于根據(jù)所述腦電波控制指令，執(zhí)行對應(yīng)的動作。
[0009]可選地，所述處理芯片為專用集成電路ASIC芯片。
[0010]可選地，所述腦電波信號采集及處理設(shè)備還包括接觸程度檢測器，所述接觸程度傳感器與所述傳感器相連，用于檢測所述傳感器與用戶的皮膚之間的接觸良好程度。
[0011]可選地，所述注意力參數(shù)值的范圍為0?100，所述放松度參數(shù)值的范圍為0?100，所述機械臂包括向前、向后和直立三種狀態(tài)；
[0012]所述指令生成器具體用于:
[0013]若所述機械臂處于所述向前狀態(tài)，在所述注意力參數(shù)值為大于等于0且小于35時，生成第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述機械臂完成第一預(yù)設(shè)動作；在所述注意力參數(shù)值為大于等于75且小于等于100時，生成第二控制指令，所述第二控制指令用于控制所述機械臂完成第二預(yù)設(shè)動作；在所述注意力參數(shù)值為大于等于35且小于75時，若所述放松度參數(shù)值為大于等于0小于35，生成第三控制指令，所述第三控制指令用于控制所述機械臂完成第三預(yù)設(shè)動作，若所述放松度參數(shù)值為大于等于35且小于75，生成第四控制指令，所述第四孔指令用于控制所述機械臂保持不動；
[0014]若所述機械臂處于所述向后狀態(tài)，在所述注意力參數(shù)值為大于等于0小于35時，生成第五控制指令，所述第五控制指令用于控制所述機械臂完成所述第一預(yù)設(shè)動作；在所述注意力參數(shù)值為大于等于75小于等于100時，生成第六控制指令，所述第六控制指令用于控制所述機械臂完成所述第二預(yù)設(shè)動作；在所述注意力參數(shù)值為大于等于35且小于75時，若所述放松度參數(shù)值為大于等于35小于等于75，生成第七控制指令，所述第七控制指令用于控制所述機械臂保持不動，若所述放松度參數(shù)值為大于75且小于等于100，生成第八控制指令，所述第八控制指令用于控制所述機械臂完成第四預(yù)設(shè)動作；
[0015]若所述機械臂處于所述直立狀態(tài)，在所述注意力參數(shù)值為大于等于0且小于35時，生成第九控制指令，所述第九控制指令用于控制所述機械臂進入所述向前狀態(tài)；在所述注意力參數(shù)值為大于等于75且小于等于100時，生成第十控制指令，所述第十控制指令用于控制所述機械臂進入所述向后狀態(tài)；在所述注意力參數(shù)值為大于等于35且小于75時，生成第十一控制指令，所述第十一控制指令用于控制所述機械臂保持不動。
[0016]可選地，所述信號發(fā)送器為藍牙信號發(fā)送器，所述信號接收器為藍牙信號接收器。
[0017]可選地，所述處理芯片具體用于將所述腦電波信號進行基于快速傅里葉變換及卡曼濾波器的頻域分析處理。
[0018]本發(fā)明實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0019]由于采用了通過腦電波信號采集及處理設(shè)備來采集腦電波信號并將其處理為腦電波數(shù)據(jù)，單片機設(shè)備根據(jù)腦電波數(shù)據(jù)生成腦電波控制指令，從而能夠控制機械臂執(zhí)行對應(yīng)的動作的技術(shù)方案，實現(xiàn)了將腦電波信號用來控制機械臂完成對應(yīng)的動作的技術(shù)效果，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中腦電波檢測儀存在的輸出的原始波形數(shù)據(jù)難以被使用的技術(shù)問題，擴大了腦電波檢測的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例提供的腦電波控制機械臂的系統(tǒng)的模塊圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明實施例通過提供一種腦電波控制機械臂的系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中腦電波檢測儀存在的輸出的原始波形數(shù)據(jù)難以被使用的技術(shù)問題。
[0022]本發(fā)明實施例提供了一種腦電波控制機械臂的系統(tǒng)，請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的腦電波控制機械臂的系統(tǒng)的模塊圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:
[0023]腦電波信號采集及處理設(shè)備100，包括:傳感器101，用于采集腦電波信號；處理芯片102，與傳感器101相連，用于從腦電波信號中提取出腦電波數(shù)據(jù)，腦電波數(shù)據(jù)包括注意力參數(shù)值與放松度參數(shù)值；信號發(fā)送器103，與處理芯片102相連，用于發(fā)送腦電波數(shù)據(jù)；
[0024]單片機設(shè)備200，包括:信號接收器201，用于接收腦電波數(shù)據(jù)；指令生成器202，與信號接收器201相連，用于根據(jù)腦電波數(shù)據(jù)生成腦電波控制指令；指令發(fā)送器203，與指令生成器202相連，用于發(fā)送腦電波控制指令；
[0025]機械臂300，包括:指令接收器301，用于接收腦電波控制指令；機械臂本體，與指令接收器301相連，用于根據(jù)腦電波控制指令，執(zhí)行對應(yīng)的動作。
[0026]可以看出，由于采用了通過腦電波信號采集及處理設(shè)備來采集腦電波信號并將其處理為腦電波數(shù)據(jù)，單片機設(shè)備根據(jù)腦電波數(shù)據(jù)生成腦電波控制指令，從而能夠控制機械臂執(zhí)行對應(yīng)的動作的技術(shù)方案，實現(xiàn)了將腦電波信號用來控制機械臂完成對應(yīng)的動作的技術(shù)效果，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中腦電波檢測儀存在的輸出的原始波形數(shù)據(jù)難以被使用的技術(shù)問題，擴大了腦電波檢測的應(yīng)用范圍。
[0027]在具體實施過程中，傳感器101可以通過三點式腦電波傳感器或者四點式腦電波傳感器，在此不做限制。
[0028]在具體實施過程中，處理芯片102為專用集成電路(Applicat1n SpecificIntegrated Circuits，簡稱ASIC)芯片，通用集成電路相比，ASIC芯片在構(gòu)成電子系統(tǒng)時具有以下幾個方面的優(yōu)越性:1.縮小體積、減輕重量、降低功耗；2.提高可靠性，用ASIC芯片進行系統(tǒng)集成后，外部連線減少，因而可靠性明顯提高；3.易于獲得高性能，ASIC是針對專門應(yīng)用而特別設(shè)計的；系統(tǒng)設(shè)計、電路設(shè)計、工藝設(shè)計之間緊密結(jié)合，這種一體化的設(shè)計有利于獲得前所未有的高性能系統(tǒng)；4.可增強保密性，電子產(chǎn)品中的ASIC芯片對用戶來說相當(dāng)于一個〃黑匣子〃，難于仿造；5.在大批量應(yīng)用時，可顯著降低系統(tǒng)成本。例如，處理芯片102可以通過對腦電波進行共同空間模式(英文:Common Spatial Patterns ;簡稱:CSP)濾波方法進行濾波，接著通過連續(xù)小波(英文:Continuous (Wavelet Transform;簡稱:CWT)分析，最后從中提取出注意力參數(shù)值和放松度參數(shù)值，在此就不再贅述了。
[0029]在具體實施過程中，腦電波信號采集及處理設(shè)備還包括接觸程度檢測器104，接觸程度傳感器104與傳感器101相連，用于檢測傳感器101與用戶的皮膚之間的接觸良好程度，這樣可以在通過接觸程度傳感器104檢測到傳感器101與用戶的皮膚之間的接觸良好程度超過預(yù)設(shè)程度之后才控制傳感器104開始采集數(shù)據(jù)，能夠避免因傳感器101與用戶的皮膚之間接觸不好而導(dǎo)致采集到的腦電波信號不準(zhǔn)確，從而避免向機械臂輸入不準(zhǔn)確的控制指令。
[0030]在具體實施過程中，注意力參數(shù)值的范圍為0?100，放松度參數(shù)值的范圍為0?100，機械臂包括向前、向后和直立三種狀態(tài)；指令生成器202具體用于:
[0031]若機械臂處于向前狀態(tài)，在注意力參數(shù)值為大于等于0且小于35時，生成第一控制指令，第一控制指令用于控制機械臂完成第一預(yù)設(shè)動作，第一預(yù)設(shè)動作例如可以是左轉(zhuǎn)5度、左轉(zhuǎn)15度等等；在注意力參數(shù)值為大于等于75且小于等于100時，生成第二控制指令，第二控制指令用于控制機械臂完成第二預(yù)設(shè)動作，第二預(yù)設(shè)動作例如可以是右轉(zhuǎn)15度、右轉(zhuǎn)25度等等；在注意力參數(shù)值為大于等于35且小于75時，若放松度參數(shù)值為大于等于0小于35，生成第三控制指令，第三控制指令用于控制機械臂完成第三預(yù)設(shè)動作，第三預(yù)設(shè)動作例如可以是機械爪抓緊或者放松等等，若放松度參數(shù)值為大于等于35且小于75，生成第四控制指令，第四孔指令用于控制機械臂保持不動；在實際應(yīng)用中，若執(zhí)行超過預(yù)設(shè)次數(shù)地執(zhí)行機械臂保持不動的指令，則可以將機械臂回到指令狀態(tài)；
[0032]若機械臂處于向后狀態(tài)，在注意力參數(shù)值為大于等于0小于35時，生成第五控制指令，第五控制指令用于控制機械臂完成第一預(yù)設(shè)動作；在注意力參數(shù)值為大于等于75小于等于100時，生成第六控制指令，第六控制指令用于控制機械臂完成第二預(yù)設(shè)動作；在注意力參數(shù)值為大于等于35且小于75時，若放松度參數(shù)值為大于等于35小于等于75，生成第七控制指令，第七控制指令用于控制機械臂保持不動，若放松度參數(shù)值為大于75且小于等于100，生成第八控制指令，第八控制指