具有触觉临场感的肌电遥操作研究

具有临场感的遥操作是危险、复杂或非确定环境下完成作业任务的有效方法，各种遥操作方式及临场感手段是研究热点。具有触觉临场感的肌电遥操作提出了一种新颖的人机交互方式。以操控者人手为动作模仿对象，通过采集手臂皮肤表面肌电信号，经模式识别判断出相应的多个动作模式，控制机器人手完成对应动作，具有操控自然的特点；在作业过程中，操控者可根据触觉临场感来掌握和调节手部动作，实现临场反馈式作业。关键研究内容包括：1）用小波方法实现表面肌电信号消噪和特征提取，通过SVM完成手部多运动模式识别；2）根据现有阵列触觉传感器设计出与之对应的阵列刺激电极和控制电路，实现触觉临场感；3）表面肌电信号的机器人控制量化分析，具有触觉临场感的肌电遥操作比例控制算法。本项目研究可以增强人机交互系统的交互深度、准确性及适应能力，对解决工作在危险或有害环境下的遥控机器人，如核工业装配中抓取易形变、易爆的物体，有很好的应用前景。

具有临场感的遥操作是危险、复杂或非确定环境下完成作业任务的有效方法，各种遥操作方式及临场感手段是研究热点。具有触觉临场感的肌电遥操作提出了一种新颖的人机交互方式。以操控者人手为动作模仿对象，通过采集手臂皮肤表面肌电信号，经模式识别判断出相应的多个动作模式，控制机器人手完成对应动作，具有操控自然的特点；在作业过程中，操控者可根据触觉临场感来掌握和调节手部动作，实现临场反馈式作业。本项目主要研究了具有触觉临场感的肌电遥操作这种新颖的人机交互方式，研究工作所取得的成果为：. 1)对肌电信号处理方法进行了深入的研究，主要解决了表面肌电信号的消噪、特征提取、上肢多运动模式识别问题，平均识别准确率达95％以上；. 2）设计并制作了触觉传感器、完成了触觉信号处理与识别，采用电刺激触觉再现方法实现了触觉临场感；. 3）完成了表面肌电信号的机器人控制量化分析，具有触觉临场感的肌电遥操作比例控制算法。. 本项目研究可以增强人机交互系统的交互深度、准确性及适应能力，对解决工作在危险或有害环境下的遥控机器人，如核工业装配中抓取易形变、易爆的物体，有很好的应用前景。