腦機接口技術(BCI,Brain Computer Interface)是將人腦和計算機或其他設備連接起來的一種新型技術,它可以使得人類可以通過思維指令,完成與外界設備的交互。人機交互和智能機器人技術的快速發展為自動化解決方案的研究和應用提供了廣闊的空間。在這個背景下,基于混合凝視BCI的輔助機器人技術的開發成為了一個引人注目的研究方向。據悉,微美全息開發了一種基于混合凝視BCI的輔助機器人技術及其控制方法。該技術結合了眼動儀、記錄腦電信號的設備、網絡攝像頭、機械臂等多種技術組件,使用戶能夠通過混合凝視BCI精確地控制機械臂的運動。
WIMI微美全息基于混合凝視腦機接口(BCI)的輔助機器人控制技術,將使用戶能夠通過混合凝視BCI控制機械臂末端執行器的運動,實現更加精準和靈活的操作。該技術的研發旨在提高機器人的抓取性能,并將焦點放在提高其伸展性能上,使抓取任務能夠自動完成。為了實現這一目標,開發團隊將任務劃分為三個關鍵階段,并充分利用了人的自然視覺運動協調行為。
首先,用戶以離散選擇模式下的混合凝視BCI,指定輔助機器人的目標位置。通過觀察目標周圍出現的虛擬矩形,用戶確認目標位置已成功傳達給輔助機器人。隨后,自動切換到連續速度控制模式,進入第二階段。用戶使用混合凝視BCI按順序移動機械臂末端執行器,同時避免與障礙物碰撞。一旦末端執行器進入預先指定的區域,位于目標物體正上方時,它會自動停止并懸停在目標上方。最后,執行預先編程的程序。末端執行器向下移動,根據工作區中目標的方向調整夾持器方向,并成功抓取物體。這一設計有效地減少了自由度的數量,并使用戶能夠在三維空間中到達物體。
該技術的關鍵點之一是混合凝視BCI的應用。該技術結合了凝視跟蹤和腦機接口技術,通過離散選擇模式和連續速度控制模式實現對機器人的控制。在離散選擇模式下,用戶通過凝視來輸入目標位置,然后自動切換到連續速度控制模式,根據用戶的速度命令將機械臂末端執行器移動到目標位置。
微美全息(NASDAQ:WIMI)開發的基于混合凝視腦機接口(BCI)的輔助機器人控制技術底層邏輯的核心目標是實現精確的意圖感知、高效的運動控制和人機交互。該技術的底層邏輯結合了多個技術組件和算法,以確??刂葡到y的穩定性、可靠性和性能優化。在底層邏輯中,眼動儀和腦電信號記錄設備起到關鍵作用,通過實時監測用戶的注視點和腦電信號,提供對用戶意圖和注意力的感知。眼動儀可以追蹤用戶的眼球運動,確定用戶的注視點和視線方向。腦電信號記錄設備記錄用戶的腦電活動,通過信號處理和分析算法提取出與意圖和注意力相關的特征。
數據處理和算法根據眼動數據和腦電信號需要進行實時處理和解碼,以提取出用戶的意圖和注意力指示。這涉及到使用機器學習、模式識別和信號處理等技術,以識別和解碼用戶的意圖和注意力狀態。
環境感知和障礙物避免是底層邏輯一個重要組成部分。該技術利用傳感器感知周圍環境和障礙物的位置。通過環境感知數據和算法,能夠實時規劃安全路徑、避免碰撞,并將這些信息與用戶的指令相結合,確保機械臂在移動過程中的安全性和精確性。共享控制器將用戶命令和機器人自主命令融合,形成新的控制指令,用于精確控制末端執行器的運動。致動系統將控制指令轉換為機械臂的實際運動,實現準確的位置控制和抓取動作。這需要運動控制算法、運動規劃和執行控制策略的協同工作,以實現用戶意圖的精確傳達和任務的準確完成。
可視化反饋界面提供了直觀的用戶交互和反饋機制。圖形用戶界面(GUI)顯示機械臂工作區的實時場景,呈現目標位置、障礙物和機械臂狀態等信息,使用戶能夠直觀地了解系統的運行情況。同時,增強現實技術可以提供增強的視覺反饋,如虛擬矩形的顯示和目標物體的定向識別,進一步提高操作的準確性和效率。通過可視化反饋界面,用戶可以實時監控機器人的運動狀態、目標物體的位置和系統的響應,從而更好地理解和控制系統的行為。
WIMI微美全息基于混合凝視腦機接口(BCI)的輔助機器人控制技術的整個底層邏輯中,數據的傳遞、處理和協調起著重要作用。從眼動儀和腦電信號記錄設備到共享控制器和致動系統,數據在不同的組件之間流動,并進行相應的處理和解析。數據傳遞和協調確保系統的實時性和穩定性,使用戶的意圖能夠準確地傳達給機器人,并得到精確的執行。此外,底層邏輯中還包括錯誤處理和容錯機制。系統需要能夠檢測和處理潛在的錯誤或異常情況,例如傳感器故障、通信中斷或運動錯誤。容錯機制可以保證系統在面對異常情況時能夠進行適當的處理和恢復,以確保系統的可靠性和安全性。
通過一系列實驗和評估,驗證了WIMI微美全息的混合凝視腦機接口(BCI)的輔助機器人控制技術在目標指定、運動控制和抓取任務中的優秀表現。該系統具有廣泛的應用前景,可以應用于工業生產、醫療療護、教育培訓、服務機器人和娛樂等領域。該技術未來的研究方向包括進一步提高系統的性能和適用性,優化控制算法和人機交互界面,拓展系統的應用領域,并與其他先進技術進行結合,進一步提升系統的感知能力和自主性。
可以說,微美全息開發的混合凝視腦機接口(BCI)的輔助機器人控制技術在人機交互和智能機器人技術領域有著重要意義,為實現自動化解決方案和人工智能應用提供了新的思路和方法?;旌夏旴CI的輔助機器人技術的發展將促進人機協作的發展,提高生產效率和生活質量,推動科技創新和社會的進步。