本發(fā)明涉及用戶意圖識(shí)別，尤其涉及一種運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法、系統(tǒng)、終端及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、康復(fù)機(jī)器人作為醫(yī)療機(jī)器人的一個(gè)重要分支，它的研究貫穿了康復(fù)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、機(jī)械力學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及機(jī)器人學(xué)等諸多領(lǐng)域，已經(jīng)成為了國(guó)際機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)?？祻?fù)機(jī)器人已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到康復(fù)護(hù)理、假肢和康復(fù)治療等方面。

2、通過進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練促進(jìn)受損神經(jīng)的再生和重建，可以有效幫助用戶恢復(fù)肢體運(yùn)動(dòng)能力和日常生活能力。目前，康復(fù)治療領(lǐng)域中利用康復(fù)機(jī)器人輔助用戶完成訓(xùn)練，可以達(dá)到更好的康復(fù)效果。

3、但是，傳統(tǒng)的康復(fù)機(jī)器人一般只能提供單一的訓(xùn)練模式，通常用戶只能由機(jī)器人引導(dǎo)其被動(dòng)完成訓(xùn)練動(dòng)作，無法準(zhǔn)確的獲取到用戶的運(yùn)動(dòng)意圖，導(dǎo)致用戶的參與感低，且系統(tǒng)缺乏一定的保護(hù)機(jī)制。

4、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法、系統(tǒng)、終端及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的康復(fù)機(jī)器人提供的訓(xùn)練模式單一，無法準(zhǔn)確的獲取到用戶的運(yùn)動(dòng)意圖，用戶只能由機(jī)器人引導(dǎo)其被動(dòng)完成訓(xùn)練動(dòng)作，導(dǎo)致用戶的參與感低的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，所述一種運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法包括如下步驟：

3、獲取眼電采集頭環(huán)采集的目標(biāo)用戶頭部的eog信號(hào)，對(duì)所述eog信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)eog信號(hào)，將所述目標(biāo)eog信號(hào)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的svm分類器中進(jìn)行眼動(dòng)信息識(shí)別，輸出眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果；

4、獲取肌電采集臂環(huán)采集的目標(biāo)用戶上肢的semg信號(hào)，對(duì)所述semg信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)semg信號(hào)，將所述目標(biāo)semg信號(hào)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的cnn分類模型進(jìn)行手勢(shì)信息識(shí)別，輸出手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果；

5、根據(jù)所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果和所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果生成控制指令，根據(jù)所述控制指令，通過柔順控制策略控制上肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。

6、可選地，所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，其中，所述獲取眼電采集頭環(huán)采集的目標(biāo)用戶頭部的eog信號(hào)，對(duì)所述eog信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)eog信號(hào)，具體包括：

7、獲取td05眼電采集頭環(huán)實(shí)時(shí)采集的目標(biāo)用戶頭部的eog信號(hào)，將所述eog信號(hào)進(jìn)行預(yù)設(shè)頻率的工頻濾波和巴特沃茲低通濾波，得到有效頻段信號(hào)；

8、將所述有效頻段信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，得到目標(biāo)eog信號(hào)。

9、可選地，所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，其中，所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果包括：?jiǎn)未瓮瑫r(shí)眨眼、雙次眨眼、三次眨眼、單次左眼眨眼和單次右眼眨眼。

10、可選地，所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，其中，所述獲取肌電采集臂環(huán)采集的目標(biāo)用戶上肢的semg信號(hào)，對(duì)所述semg信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)semg信號(hào)，具體包括：

11、獲取myo肌電采集臂環(huán)實(shí)時(shí)采集的目標(biāo)用戶上肢的semg信號(hào)，通過改進(jìn)模態(tài)分解的去噪算法對(duì)所述semg信號(hào)進(jìn)行去噪，得到不同層次的模態(tài)，其中，所述myo肌電采集臂環(huán)為帶有工頻濾波功能的肌電采集臂環(huán)；

12、根據(jù)所述模態(tài)的不同層次，分別對(duì)所述模態(tài)進(jìn)行對(duì)應(yīng)重構(gòu)處理，將重構(gòu)處理后的模態(tài)進(jìn)行融合，得到目標(biāo)semg信號(hào)。

13、可選地，所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，其中，所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果包括：放松、握拳、張手、腕內(nèi)收、腕外展、橈側(cè)屈和尺側(cè)屈。

14、可選地，所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，其中，所述控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

15、其中，所述第一控制指令包括：停止指令、啟動(dòng)指令、加速指令和減速指令；

16、所述第二控制指令包括：握拳指令、張手指令、腕內(nèi)收指令、腕外展指令、橈側(cè)屈指令和尺側(cè)屈指令。

17、可選地，所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法，其中，所述根據(jù)所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果和所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果生成控制指令，根據(jù)所述控制指令，通過柔順控制策略控制上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，具體包括：

18、獲取所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果和所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果；

19、若所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果為雙次眨眼，則生成所述停止指令，根據(jù)所述停止指令停止所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)；

20、若所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果為三次眨眼，則生成所述啟動(dòng)指令，根據(jù)所述啟動(dòng)指令開啟所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)；

21、若所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果為單次左眼眨眼，則生成所述加速指令，根據(jù)所述加速指令提高所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)速度；

22、若所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果為單次右眼眨眼，則生成所述減速指令，根據(jù)所述減速指令降低所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)速度；

23、若所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果為單次同時(shí)眨眼，則不生成指令；

24、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為握拳，則生成所述握拳指令，根據(jù)所述握拳指令控制所述機(jī)械臂的末端沿z軸豎直向下運(yùn)動(dòng)；

25、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為張手，則生成所述張手指令，根據(jù)所述張手指令控制所述機(jī)械臂的末端沿z軸豎直向上運(yùn)動(dòng)；

26、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為腕內(nèi)收，則生成所述腕內(nèi)收指令，根據(jù)所述腕內(nèi)收指令控制所述機(jī)械臂的末端沿水平面內(nèi)?y?軸負(fù)方向移動(dòng)；

27、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為腕外展，則生成所述腕外展指令，根據(jù)所述腕外展指令控制所述機(jī)械臂的末端沿水平面內(nèi)?y軸正方向移動(dòng)；

28、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為橈側(cè)屈，則生成所述橈側(cè)屈指令，根據(jù)所述橈側(cè)屈指令控制所述機(jī)械臂的末端沿水平面內(nèi)x?軸正方向移動(dòng)；

29、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為尺側(cè)屈，則生成所述尺側(cè)屈指令，根據(jù)所述尺側(cè)屈指令控制所述機(jī)械臂沿水平面內(nèi)x?軸負(fù)方向移動(dòng)；

30、若所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果為放松，則不生成指令。

31、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別系統(tǒng)包括：

32、眼動(dòng)結(jié)果預(yù)測(cè)模塊，用于獲取眼電采集頭環(huán)采集的目標(biāo)用戶頭部的eog信號(hào)，對(duì)所述eog信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)eog信號(hào)，將所述目標(biāo)eog信號(hào)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的svm分類器中進(jìn)行眼動(dòng)信息識(shí)別，輸出眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果；

33、手勢(shì)結(jié)果預(yù)測(cè)模塊，用于獲取肌電采集臂環(huán)采集的目標(biāo)用戶上肢的semg信號(hào)，對(duì)所述semg信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)semg信號(hào)，將所述目標(biāo)semg信號(hào)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的cnn分類模型進(jìn)行手勢(shì)信息識(shí)別，輸出手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果；

34、控制指令生成模塊，用于根據(jù)所述眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果和所述手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果生成控制指令，根據(jù)所述控制指令，通過柔順控制策略控制上肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。

35、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種終端，其中，所述終端包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別程序，所述運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法的步驟。

36、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別程序，所述運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別方法的步驟。

37、本發(fā)明中，獲取眼電采集頭環(huán)采集的目標(biāo)用戶頭部的eog信號(hào)，將eog信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)eog信號(hào)，將eog信號(hào)輸入到svm分類器中進(jìn)行眼動(dòng)信息識(shí)別，輸出眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果；獲取肌電采集臂環(huán)采集的目標(biāo)用戶上肢的semg信號(hào)，將semg信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)semg信號(hào)，將semg信號(hào)輸入到cnn分類模型進(jìn)行手勢(shì)信息識(shí)別，輸出手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果；根據(jù)眼動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果和手勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果生成控制指令，根據(jù)控制指令，通過柔順控制策略控制上肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明將用戶的運(yùn)動(dòng)意圖與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合，可以利用eog信號(hào)和semg信號(hào)實(shí)時(shí)控制康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和速度，有效地提高了用戶康復(fù)過程的參與度。