基于Petri网的移动机器人脑机协同控制方法研究

发布时间：2021-01-06 06:28

　　脑机接口（Brain-Computer Interface,BCI）是一种新的人机交互方式,能够不借助语言和肢体动作直接通过大脑控制外部设备。脑控机器人是BCI的一个重要研究方向,脑控机器人系统把BCI系统和机器人系统相结合,通过采集用户的脑电信号对机器人进行实时控制,使其能够安全高效地执行用户预期的任务。目前,脑控机器人主要有直接控制和共享控制两种控制方法。直接脑控存在控制效率低、容易使用户疲劳等缺点。共享控制方法可以有效地提高脑控机器人的控制效率并减轻用户的思维负担,因此,共享控制方法正在成为脑控机器人的主要控制手段。本文所提出的基于Petri网的脑机协同控制方法是一种人机共享控制方法。论文的研究重点将按照以下方式展开:1.建立了一个脑控机器人系统,该系统由BCI系统和机器人系统组成。BCI系统通过脑电放大器采集用户的19导脑电（Electroencephalogram,EEG）信号,再对采集到的脑电信号进行预处理、特征提取和分类操作,根据运动想象EEG信号二级分类原理可以得到直行、左转和右转的脑电控制命令,然后设计AmigoBot移动机器人系统执行以上控制命令。该脑控机器人系统可... 

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

化学式2H2+O2?2H2O的Petri网模型

激发变迁t1后2H2+O2?2H2O的Petri网模型

控制库所是Petri网中的一种特殊库所,通过这种库所来描述与Petri网系统相关的外部事件。在运动想象脑机接口的Petri网系统中,不仅包含过程库所和资源库所,而且还需要能够描述系统外部控制输入信号的控制库所。控制库所在Petri网的图形化模型中一般用小方框表示。由控制库所输出的有向弧所指向的变迁则称为可控变迁,也就是说可控变迁的输入库所中至少包含一个控制库所。可控变迁的可控性主要表现在通过控制库所分配一定的token组合来控制该变迁的激发,从而达到控制整个系统的目的。反之,输入库所中不包含控制库所的变迁则称为不可控变迁。如图2.3所示,由一个控制库所、两个普通库所、一个可控变迁及对应的有向弧组成一个Petri网的基本可控单元。图2.3所示为无外部信号输入时的可控Petri网,此时控制库所中无token,当Petri网系统检测到外部信号输入时,控制库所P1就会产生一个token,如图2.4所示。当库所P2中的资源也满足变迁t1使能的条件时,变迁t1激发,库所P1和P2中消耗1个token,P3中产生一个token。图2.4 有外部输入时的可控Petri网


本文编号：2960090