CN107175673A - 车型机器人控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供车型机器人控制系统及方法，系统包括：脑电信号采集装置、信号处理装置、控制装置和设有以不同固定频率闪烁分别代表加速、减速和停止的三个信号灯的车型机器人R；脑电信号采集装置采集用户想象R进行某特征运动时的运动想象脑电信号EEG1和用户注视R上某信号灯时的SSVEP信号并发给信号处理装置；信号处理装置若接收EEG1，获取对应控制指令并发给控制装置，使其将控制指令发给R以控制R进行特征运动，若接收SSVEP信号，获取对应调整指令并发给控制装置，使其将调整指令发给R以控制R进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。可实现肢体残障人士在不借助他人帮助情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品。

Description

车型机器人控制系统及方法

技术领域

本发明涉及车型机器人控制技术领域，尤其涉及一种车型机器人控制系统及方法。

背景技术

据统计，仅在美国肌萎缩性侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis，简称ALS)和脊髓损伤病人(spinal cord injury，简称SCI)就达200万人以上，而脑瘫痪、中风等病人就更多。这些严重神经肌肉功能丧失的患者，即闭锁(Locked-in)病人尽管可以继续在轮椅和床上生存很长时间，但其动作不便带来了种种生活上的困扰。他们希望能在不借助他人帮助的情况下自由移动或运输物品，而现阶段的车型机器人主要由手动、语音或编程控制，无法满足闭锁病人的需求。

鉴于此，如何提供一种车型机器人控制系统及方法，实现闭锁病人等动作不便的肢体残障人士能在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提供一种车型机器人控制系统及方法，可以实现闭锁病人等动作不便的肢体残障人士能在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品。

第一方面，本发明提供一种车型机器人控制系统，包括：脑电信号采集装置、信号处理装置、控制装置和车型机器人；

所述脑电信号采集装置和所述控制装置分别与所述信号处理装置相连接，所述控制装置与所述车型机器人通信连接；

所述车型机器人上的不同区域设置有以不同固定频率闪烁的三个信号灯，所述以不同固定频率闪烁的三个信号灯分别代表加速、减速和停止；

所述脑电信号采集装置，用于采集用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的运动想象脑电信号，并按照预设格式发送至所述信号处理装置；

所述信号处理装置，用于若接收到预设格式的运动想象脑电信号，对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令，并发送至所述控制装置；

所述控制装置，用于若接收到所述信号处理装置发送的控制指令，将所述控制指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人进行所述控制指令对应的特征运动；

所述脑电信号采集装置，还用于采集用户注视所述车型机器人上的某一信号灯时产生的SSVEP信号，并按照预设格式发送至所述信号处理装置；

所述信号处理装置，还用于若接收到预设格式的SSVEP信号，对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令，并发送至所述控制装置；

所述控制装置，还用于若接收到所述调整指令，将所述调整指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。

可选地，所述信号处理装置，包括：

第一训练记录模块，用于预先在样本用户想象车型机器人进行每一特征运动时，接收所述脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号，根据所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号建立第一数据库模型，针对车型机器人的每一特征运动，所述第一数据库模型对应存储有：用户想象车型机器人进行该特征运动时的运动想象脑电信号和用于控制车型机器人进行该特征运动的控制指令；

第一分析处理模块，用于若接收到预设格式的运动想象脑电信号，在所述第一训练记录模块预先建立的第一数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令；

第一结果传输模块，用于将查找得到的控制指令发送至所述控制装置；

第二训练记录模块，用于预先在样本用户注视所述车型机器人上的每一信号灯时，接收所述脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的SSVEP信号，根据所述样本用户预设格式的SSVEP信号建立第二数据库模型，针对所述车型机器人上的每一信号灯，所述第二数据库模型对应存储有：用户注视该信号灯时产生的SSVEP信号和用于控制车型机器人进行该信号灯所代表的运动调整的调整指令；

第二分析处理模块，用于若接收到预设格式的SSVEP信号，在所述第二训练记录模块预先建立的第二数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人进行某一运动调整的调整指令；

第二结果传输模块，用于将查找得到的调整指令发送至所述控制装置。

可选地，所述第一训练记录模块、所述第二训练记录模块、所述第一分析处理模块和所述第二分析处理模块均是利用OpenVIBE脑机接口研究平台进行开发的。

可选地，所述车型机器人控制系统还包括：与所述信号处理装置连接的显示装置；

相应地，所述第一结果传输模块，还用于

将查找得到的控制指令所对应的车型机器人的特征运动的理论运动轨迹通过所述显示装置进行展示。

可选地，所述脑电信号采集装置为头戴式便携采集脑电信号设备，用于采集用户头皮表面的运动想象脑电信号和SSVEP信号。

可选地，所述信号处理装置与所述控制装置通过socket接口进行通信连接；

和/或，

所述控制装置为智能移动终端，包括：智能手机、平板电脑和智能手表中的一种或者多种。

第二方面，本发明提供一种基于上述系统的车型机器人控制方法，包括：

接收脑电信号采集装置采集的用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的预设格式的运动想象脑电信号，和/或，接收脑电信号采集装置采集的用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的预设格式的SSVEP信号；

若接收到预设格式的运动想象脑电信号，对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令；

将所述控制指令发送至所述控制装置，以使所述控制装置将所述控制指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人进行所述控制指令对应的特征运动；

若接收到预设格式的SSVEP信号，对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令；

将所述调整指令发送至所述控制装置，以使所述控制装置将所述调整指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。

可选地，在所述获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令之后，所述方法还包括：

将所述控制指令所对应的车型机器人的特征运动的理论运动轨迹通过显示装置进行展示。

可选地，在所述接收脑电信号采集装置所采集的用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的预设格式的运动想象脑电信号之前，所述方法还包括：

在样本用户想象车型机器人进行每一特征运动时，接收脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号；

根据所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号建立第一数据库模型，针对车型机器人的每一特征运动，所述第一数据库模型对应存储有：用户想象车型机器人进行该特征运动时的运动想象脑电信号和用于控制车型机器人进行该特征运动的控制指令；

相应地，所述对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令，包括：

在建立的第一数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令。

可选地，在所述接收脑电信号采集装置采集的用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的预设格式的SSVEP信号之前，所述方法还包括：

在样本用户注视所述车型机器人上的每一信号灯时，接收脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的SSVEP信号；

根据所述样本用户预设格式的SSVEP信号建立第二数据库模型，针对所述车型机器人上的每一信号灯，所述第二数据库模型对应存储有：用户注视该信号灯时产生的SSVEP信号和用于控制车型机器人进行该信号灯所代表的运动调整的调整指令；

相应地，所述对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令，包括：

在建立的第二数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令。

由上述技术方案可知，本发明的车型机器人控制系统及方法，通过脑电信号采集装置采集用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的运动想象脑电信号并按照预设格式发送至信号处理装置，信号处理装置对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令并发送至控制装置，控制装置接收信号处理装置发送的控制指令，将该控制指令发送至车型机器人，控制车型机器人进行该控制指令对应的特征运动，以及脑电信号采集装置采集用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的SSVEP信号并按照预设格式发送至信号处理装置，信号处理装置对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令并发送至控制装置，控制装置接收信号处理装置发送的调整指令，将该调整指令发送至车型机器人，控制车型机器人根据该调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整，由此，可以实现闭锁病人等动作不便的肢体残障人士能在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品，而且正常人也可以在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种车型机器人控制系统的结构示意图；

图2为图1中的信号处理装置的一种结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种车型机器人控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的车型机器人控制系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的车型机器人控制系统，包括：脑电信号采集装置01、信号处理装置02、控制装置03和车型机器人04；

所述脑电信号采集装置01和所述控制装置03分别与所述信号处理装置02相连接，所述控制装置03与所述车型机器人04通信连接；

所述脑电信号采集装置01，用于采集用户想象所述车型机器人04进行某一特征运动时产生的运动想象脑电信号，并按照预设格式发送至所述信号处理装置02；

所述信号处理装置02，用于若接收到预设格式的运动想象脑电信号，对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人04进行某一特征运动的控制指令，并将所述控制指令发送至所述控制装置；

所述控制装置03，用于若接收到所述信号处理装置02发送的控制指令，将所述控制指令发送至车型机器人04，控制所述车型机器人04进行所述控制指令对应的特征运动；

所述脑电信号采集装置01，还用于采集用户注视所述车型机器人04上的某一信号灯时产生的稳态视觉诱发电位(Steady-State Visual Evoked Potentials，简称SSVEP)信号，并按照预设格式发送至所述信号处理装置02；

所述信号处理装置02，还用于若接收到预设格式的SSVEP信号，对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人04加速/减速/停止的调整指令，并发送至所述控制装置03；

所述控制装置03，还用于若接收到所述调整指令，将所述调整指令发送至车型机器人04，控制所述车型机器人04根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。

在具体应用中，本实施例所述脑电信号采集装置01可以为头戴式便携采集脑电信号设备，用于采集用户头皮表面的运动想象脑电信号和SSVEP信号，可以实现对运动想象脑电信号和SSVEP信号的精确采集。

进一步地，头戴式便携采集脑电信号设备可以为Emotiv公司的epoc/epoc+及insight等脑电信号采集设备，本实施例并不对其进行限制，也可以为其他头戴式便携采集脑电信号设备。

具体地，所述脑电信号采集装置01通过该装置上的电极与用户人脑特殊位点处头皮接触，采集用户头皮表面的(微弱)运动想象脑电信号和SSVEP信号。

在具体应用中所述脑电信号采集装置01还应包括：与所述脑电信号采集装置01相匹配的驱动程序，可以对采集的运动想象脑电信号和/或SSVEP信号按照预设(数据)格式进行规范规后发送至所述信号处理装置02。

在具体应用中，如图2所示，所述信号处理装置02，可以包括：

第一训练记录模块021，用于预先在样本用户想象车型机器人04进行每一特征运动时，接收所述脑电信号采集装置01采集的所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号，根据所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号建立第一数据库模型，作为判断用户运动想象动作的模型基础；针对车型机器人04的每一特征运动，所述第一数据库模型对应存储有：用户想象车型机器人04进行该特征运动时的运动想象脑电信号和用于控制车型机器人04进行该特征运动的控制指令；

第一分析处理模块022，用于若接收到预设格式的运动想象脑电信号，在所述第一训练记录模块021预先建立的第一数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人04进行某一特征运动的控制指令(当然也可以得到与该控制指令相对应的运动想象动作)；

第一结果传输模块023，用于将查找得到的控制指令发送至所述控制装置03；

第二训练记录模块024，用于预先在样本用户注视所述车型机器人04上的每一信号灯时，接收所述脑电信号采集装置01采集的所述样本用户预设格式的SSVEP信号，根据所述样本用户预设格式的SSVEP信号建立第二数据库模型，针对所述车型机器人04上的每一信号灯，所述第二数据库模型对应存储有：用户注视该信号灯时产生的SSVEP信号和用于控制车型机器人04进行该信号灯所代表的运动调整的调整指令；

第二分析处理模块025，用于若接收到预设格式的SSVEP信号，在所述第二训练记录模块024预先建立的第二数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人04进行某一运动调整的调整指令；

第二结果传输模块026，用于将查找得到的调整指令发送至所述控制装置03。

具体地，例如，所述第一分析处理模块022若接收到预设格式的运动想象脑电信号，可以将所接收的预设格式的运动想象脑电信号与所述第一训练记录模块021预先建立的第一数据库模型中存储的所有运动想象脑电信号进行比对，若所接收的预设格式的运动想象脑电信号与所述第一数据库模型中存储的某一运动想象脑电信号的相似度大于等于预设阈值，则判定第一数据库模型中存储的该运动想象脑电信号为所接收的预设格式的运动想象脑电信号的相似信号，所述第一数据库模型中存储的该运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人04进行某一特征运动的控制指令为查找得到的控制指令；

所述第二分析处理模块025若接收到预设格式的SSVEP信号，可以将所接收的预设格式的SSVEP信号与所述第二训练记录模块024预先建立的第二数据库模型中存储的所有SSVEP信号进行比对，若所接收的预设格式的SSVEP信号所述第二数据库模型中存储的某一SSVEP信号的相似度大于等于预设阈值，则判定第二数据库模型中存储的该SSVEP信号为所接收的预设格式的SSVEP信号的相似信号，所述第二数据库模型中存储的该SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人04进行某一运动调整的调整指令为查找得到的调整指令。

具体地，所述第一训练记录模块021、所述第二训练记录模块024、所述第一分析处理模块022和所述第二分析处理模块025均可以利用OpenVIBE脑机接口研究平台进行开发的，所述第一分析处理模块022可以快速分析处理运动想象脑电信号，准确得出用户运动想象动作所对应的用于控制车型机器人04进行某一特征运动的控制指令，所述第二分析处理模块025可以快速分析处理SSVEP信号，准确得出用户注视车型机器人04上的某一信号灯所对应的用于控制车型机器人04进行某一运动调整的调整指令。

进一步地，本实施例所述车型机器人控制系统还可以包括：与所述信号处理装置02连接的显示装置；

相应地，所述第一结果传输模块023，还可用于

将查找得到的控制指令所对应的车型机器人的特征运动的理论运动轨迹通过所述显示装置(在图形界面中)进行展示。

在具体应用中，所述信号处理装置02与所述控制装置03可以通过socket接口进行通信连接。

在具体应用中，本实施例所述控制装置03为智能移动终端，可以包括：智能手机、平板电脑和智能手表等智能移动终端中的一种或者多种，本实施例并不对其进行限制。

在具体应用中，所述控制装置03可以利用Java语言进行开发，本实施例并对其进行限制，也可以利用其他编程语言进行开发。

在具体应用中，本实施例所述车型机器人04，可以包括：智能平衡车、智能滑板车、智能汽车、智能轮椅等智能设备，本实施例并不对其进行限制，也可以为其他满足用户出行和/或运输物品需求的智能设备。

举例来说，本实施例所述车型机器人04可以为小米9号平衡车，可以在其原有的安装于智能移动终端中的操控软件的基础上进行加工，形成可以接收所述信号处理装置02发送的控制指令并将所述控制指令发送至车型机器人04以控制所述车型机器人04进行所述控制指令对应的特征运动以及接收所述信号处理装置02发送的调整指令并将所述调整指令发送至车型机器人04以控制所述车型机器人04根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整的控制装置03。

本实施例的车型机器人控制系统，基于运动想象脑机接口，通过脑电信号采集装置采集用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的运动想象脑电信号并按照预设格式发送至信号处理装置，信号处理装置对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令并发送至控制装置，控制装置接收信号处理装置发送的控制指令，将该控制指令发送至车型机器人，控制车型机器人进行该控制指令对应的特征运动，以及脑电信号采集装置采集用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的SSVEP信号并按照预设格式发送至信号处理装置，信号处理装置对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令并发送至控制装置，控制装置接收信号处理装置发送的调整指令，将该调整指令发送至车型机器人，控制车型机器人根据该调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整，由此，不需要肢体的动作，只需要通过分析用户运动想象产生的运动想象脑电信号和/或用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的SSVEP信号，就可以实现闭锁病人等动作不便的肢体残障人士能在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品，具有较高的可移植性，可以推广至智能平衡车、智能滑板车、智能汽车、智能轮椅等车型机器人，满足残障人士的出行、运输物品需求，为霍金等残障人士的行动和生活提供了极大便利，当然也满足正常人在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品的需求。

图3示出了本发明一实施例提供的车型机器人控制方法的流程示意图，本实施例的车型机器人控制方法基于上述车型机器人控制系统，如图3所示，本实施例的车型机器人控制方法如下所述。

301、接收脑电信号采集装置采集的用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的预设格式的运动想象脑电信号，和/或，接收脑电信号采集装置采集的用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的预设格式的SSVEP信号。

在具体应用中，在所述步骤301之前，本实施例所述方法还可以包括图中未示出的步骤S1和S2：

S1、在样本用户想象车型机器人进行每一特征运动时，接收脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号；

S2、根据所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号建立第一数据库模型，针对车型机器人的每一特征运动，所述第一数据库模型对应存储有：用户想象车型机器人进行该特征运动时的运动想象脑电信号和用于控制车型机器人进行该特征运动的控制指令。

在具体应用中，在所述步骤301之前，本实施例所述方法还可以包括图中未示出的步骤P1和P2：

P1、在样本用户注视所述车型机器人上的每一信号灯时，接收脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的SSVEP信号；

P2、根据所述样本用户预设格式的SSVEP信号建立第二数据库模型，针对所述车型机器人上的每一信号灯，所述第二数据库模型对应存储有：用户注视该信号灯时产生的SSVEP信号和用于控制车型机器人进行该信号灯所代表的运动调整的调整指令。

302、若接收到预设格式的运动想象脑电信号，对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令。

在具体应用中，对应上述步骤S1和S2，所述步骤302可以具体为：

302’、若接收到预设格式的运动想象脑电信号，在建立的第一数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令。

具体地，例如，所述步骤302’可以将所接收的预设格式的运动想象脑电信号与上述步骤S2建立的第一数据库模型中存储的所有运动想象脑电信号进行比对，若所接收的预设格式的运动想象脑电信号与所述第一数据库模型中存储的某一运动想象脑电信号的相似度大于等于预设阈值，则判定第一数据库模型中存储的该运动想象脑电信号为所接收的预设格式的运动想象脑电信号的相似信号，所述第一数据库模型中存储的该运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令为查找得到的控制指令。

303、将所述控制指令发送至控制装置，以使所述控制装置将所述控制指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人进行所述控制指令对应的特征运动。

在具体应用中，步骤303可以通过socket接口将所述控制指令发送至控制装置。

在具体应用中，在所述步骤302之后，本实施例所述方法还可以包括：

将所述控制指令所对应的车型机器人的特征运动的理论运动轨迹通过所述显示装置(在图形界面中)进行展示。

304、若接收到预设格式的SSVEP信号，对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令。

在具体应用中，对应上述步骤P1和P2，所述步骤304可以具体为：

304’、若接收到预设格式的SSVEP信号，在建立的第二数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令。

具体地，例如，所述步骤304’可以将所接收的预设格式的SSVEP信号与上述步骤P2建立的第二数据库模型中存储的所有SSVEP信号进行比对，若所接收的预设格式的SSVEP信号所述第二数据库模型中存储的某一SSVEP信号的相似度大于等于预设阈值，则判定第二数据库模型中存储的该SSVEP信号为所接收的预设格式的SSVEP信号的相似信号，所述第二数据库模型中存储的该SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人进行某一运动调整的调整指令为查找得到的调整指令。

305、将所述调整指令发送至所述控制装置，以使所述控制装置将所述调整指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。

在具体应用中，步骤305可以通过socket接口将所述调整指令发送至控制装置。

在具体应用中，上述步骤302、S1、S2、304、P1和P2均可以利用OpenVIBE脑机接口研究平台来实现，可以快速分析处理运动想象脑电信号，准确得出用户运动想象动作所对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令，以及可以快速分析处理SSVEP信号，准确得出用户注视车型机器人上的某一信号灯所对应的用于控制车型机器人进行某一运动调整的调整指令。

需要说明的是，对于方法实施例而言，由于其与装置/系统实施例的实现原理和技术效果类似，所以描述的比较简单，此处不再赘述，相关之处参见装置/系统实施例的部分说明即可。

本实施例的车型机器人控制方法，基于上述车型机器人控制系统，应用于上述车型机器人控制系统的信号处理装置中，不需要肢体的动作，只需要通过分析用户运动想象产生的运动想象脑电信号和/或用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的SSVEP信号，就可以实现闭锁病人等动作不便的肢体残障人士能在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品，具有较高的可移植性，可以推广至智能平衡车、智能滑板车、智能汽车、智能轮椅等车型机器人，满足残障人士的出行、运输物品需求，为霍金等残障人士的行动和生活提供了极大便利，当然也满足正常人在不借助他人帮助的情况下控制车型机器人进行自由移动或运输物品的需求。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种车型机器人控制系统，其特征在于，包括：脑电信号采集装置、信号处理装置、控制装置和车型机器人；

所述脑电信号采集装置和所述控制装置分别与所述信号处理装置相连接，所述控制装置与所述车型机器人通信连接；

所述车型机器人上的不同区域设置有以不同固定频率闪烁的三个信号灯，所述以不同固定频率闪烁的三个信号灯分别代表加速、减速和停止；

所述脑电信号采集装置，用于采集用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的运动想象脑电信号，并按照预设格式发送至所述信号处理装置；

所述信号处理装置，用于若接收到预设格式的运动想象脑电信号，对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令，并发送至所述控制装置；

所述控制装置，用于若接收到所述信号处理装置发送的控制指令，将所述控制指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人进行所述控制指令对应的特征运动；

所述脑电信号采集装置，还用于采集用户注视所述车型机器人上的某一信号灯时产生的SSVEP信号，并按照预设格式发送至所述信号处理装置；

所述信号处理装置，还用于若接收到预设格式的SSVEP信号，对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令，并发送至所述控制装置；

所述控制装置，还用于若接收到所述调整指令，将所述调整指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置，包括：

第一训练记录模块，用于预先在样本用户想象车型机器人进行每一特征运动时，接收所述脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号，根据所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号建立第一数据库模型，针对车型机器人的每一特征运动，所述第一数据库模型对应存储有：用户想象车型机器人进行该特征运动时的运动想象脑电信号和用于控制车型机器人进行该特征运动的控制指令；

第一分析处理模块，用于若接收到预设格式的运动想象脑电信号，在所述第一训练记录模块预先建立的第一数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令；

第一结果传输模块，用于将查找得到的控制指令发送至所述控制装置；

第二训练记录模块，用于预先在样本用户注视所述车型机器人上的每一信号灯时，接收所述脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的SSVEP信号，根据所述样本用户预设格式的SSVEP信号建立第二数据库模型，针对所述车型机器人上的每一信号灯，所述第二数据库模型对应存储有：用户注视该信号灯时产生的SSVEP信号和用于控制车型机器人进行该信号灯所代表的运动调整的调整指令；

第二分析处理模块，用于若接收到预设格式的SSVEP信号，在所述第二训练记录模块预先建立的第二数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人进行某一运动调整的调整指令；

第二结果传输模块，用于将查找得到的调整指令发送至所述控制装置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一训练记录模块、所述第二训练记录模块、所述第一分析处理模块和所述第二分析处理模块均是利用OpenVIBE脑机接口研究平台进行开发的。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车型机器人控制系统还包括：与所述信号处理装置连接的显示装置；

相应地，所述第一结果传输模块，还用于

将查找得到的控制指令所对应的车型机器人的特征运动的理论运动轨迹通过所述显示装置进行展示。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脑电信号采集装置为头戴式便携采集脑电信号设备，用于采集用户头皮表面的运动想象脑电信号和SSVEP信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置与所述控制装置通过socket接口进行通信连接；

和/或，

所述控制装置为智能移动终端，包括：智能手机、平板电脑和智能手表中的一种或者多种。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述系统的车型机器人控制方法，其特征在于，包括：

接收脑电信号采集装置采集的用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的预设格式的运动想象脑电信号，和/或，接收脑电信号采集装置采集的用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的预设格式的SSVEP信号；

若接收到预设格式的运动想象脑电信号，对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令；

将所述控制指令发送至所述控制装置，以使所述控制装置将所述控制指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人进行所述控制指令对应的特征运动；

若接收到预设格式的SSVEP信号，对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令；

将所述调整指令发送至所述控制装置，以使所述控制装置将所述调整指令发送至车型机器人，控制所述车型机器人根据所述调整指令进行用户注视的信号灯所代表的运动调整。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令之后，所述方法还包括：

将所述控制指令所对应的车型机器人的特征运动的理论运动轨迹通过显示装置进行展示。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述接收脑电信号采集装置所采集的用户想象所述车型机器人进行某一特征运动时产生的预设格式的运动想象脑电信号之前，所述方法还包括：

在样本用户想象车型机器人进行每一特征运动时，接收脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号；

根据所述样本用户预设格式的运动想象脑电信号建立第一数据库模型，针对车型机器人的每一特征运动，所述第一数据库模型对应存储有：用户想象车型机器人进行该特征运动时的运动想象脑电信号和用于控制车型机器人进行该特征运动的控制指令；

相应地，所述对接收的预设格式的运动想象脑电信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令，包括：

在建立的第一数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的运动想象脑电信号相对应的用于控制车型机器人进行某一特征运动的控制指令。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述接收脑电信号采集装置采集的用户注视车型机器人上的某一信号灯时产生的预设格式的SSVEP信号之前，所述方法还包括：

在样本用户注视所述车型机器人上的每一信号灯时，接收脑电信号采集装置采集的所述样本用户预设格式的SSVEP信号；

根据所述样本用户预设格式的SSVEP信号建立第二数据库模型，针对所述车型机器人上的每一信号灯，所述第二数据库模型对应存储有：用户注视该信号灯时产生的SSVEP信号和用于控制车型机器人进行该信号灯所代表的运动调整的调整指令；

相应地，所述对接收的预设格式的SSVEP信号进行分析处理，获得所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令，包括：

在建立的第二数据库模型中查找得到与所接收的预设格式的SSVEP信号相对应的用于控制车型机器人加速/减速/停止的调整指令。