本發(fā)明涉及一種腦控系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)和基于腦電信號控制的方法。
背景技術(shù)：
：對于一些意識清楚但是四肢癱瘓或行動不便的人員，通常需要陪護(hù)人員全天陪護(hù)，為這些患者提供全面的服務(wù)，例如幫助進(jìn)食、為其播放電影供其娛樂等，但是長時間的陪護(hù)服務(wù)會造成陪護(hù)人員身心疲憊。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種能自動為患者或年長者等服務(wù)的基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)和基于腦電信號控制的方法。一種基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)，包括一腦電偵測裝置、一顯示屏和一控制主機(jī)，所述顯示屏顯示了按照不同頻率閃爍的多個圖標(biāo)，所述控制主機(jī)存儲了每一圖標(biāo)所對應(yīng)的腦電信號的個人化基準(zhǔn)參數(shù)，所述腦電偵測裝置偵測使用者的腦電信號并發(fā)送給所述控制主機(jī)，所述控制主機(jī)將所述腦電信號的參數(shù)與其內(nèi)存儲的個人化基準(zhǔn)參數(shù)對比，并根據(jù)對比結(jié)果判斷選取的圖標(biāo)并執(zhí)行圖標(biāo)對應(yīng)的工作。一種基于腦電信號的控制方法，其包括如下步驟：在一顯示屏上顯示對應(yīng)多個不同工作的圖標(biāo)；一腦電偵測裝置獲取使用者觀看其中一個圖標(biāo)的腦電信號；一控制主機(jī)將所述腦電信號的參數(shù)和其內(nèi)存儲的個人化基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對比，并根據(jù)對比結(jié)果判斷選取的圖標(biāo)并執(zhí)行執(zhí)行圖標(biāo)對應(yīng)的工作。相較于現(xiàn)有技術(shù)，上述基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)和基于腦電信號控制的方法可根據(jù)使用者的腦電信號執(zhí)行對應(yīng)的工作。附圖說明圖1是本發(fā)明基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)的一示意圖。圖2是圖1的基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)的一組成圖。圖3是圖1的基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)的一頭部接觸裝置的一示意圖。圖4是圖1的基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)的一顯示屏顯示圖標(biāo)的一示意圖。圖5是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法進(jìn)行腦電信號處理的一流程圖。圖6是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法進(jìn)行腦電信號識別的一流程圖。圖7是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法的一流程圖。圖8是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法控制顯示屏顯示一級圖標(biāo)的一示意圖。圖9是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法控制顯示屏顯示自動進(jìn)食的圖標(biāo)的示意圖。圖10是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法控制顯示屏顯示觀看影視的圖標(biāo)的示意圖。圖11是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法控制顯示屏顯示主動互動的圖標(biāo)的示意圖。圖12是本發(fā)明基于腦電信號控制的方法控制顯示屏顯示視訊電話的圖標(biāo)的示意圖。主要元件符號說明工作臺10機(jī)械手30顯示屏40攝像頭50餐盤60控制主機(jī)70腦電信號獲取模組71腦電信號特征擷取模組72存儲模組73判斷模組74顯示控制模組75執(zhí)行模組76腦電偵測裝置80頭部接觸裝置81頭部接觸探頭82如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。具體實施方式請參閱圖1，本發(fā)明基于腦電信號的自動系統(tǒng)包括一工作臺10、一機(jī)械手30、一顯示屏40、一攝像頭50、一餐盤60、一控制主機(jī)70和一腦電偵測裝置80。該機(jī)械手30活動安裝在該工作臺10上，該顯示屏40固定在該工作臺10的后側(cè)，該攝像頭50安裝在該顯示屏40上部，該攝像頭50用來拍攝使用者，該顯示屏40提供圖標(biāo)給使用者觀看，該餐盤60放置在該工作臺10上，該餐盤60設(shè)有若干食品放置區(qū)61，每個食品放置區(qū)61放置了不同的食品或飲料，該機(jī)械手30用來抓取這些食品放置區(qū)61放置的食品或飲料給使用者，該控制主機(jī)70與該機(jī)械手30、顯示屏40和攝像頭50相連，用來控制這些組件，該腦電偵測裝置80用來戴在使用者的頭上，并通過無線通訊的方式與控制主機(jī)70相連，例如通過藍(lán)牙、wifi、紅外線等無線方式。請參閱圖2，該控制主機(jī)70包括一腦電信號獲取模組71、一腦電信號特征擷取模組72、一存儲模組73、一判斷模組74、一顯示控制模組75和一執(zhí)行模組76，腦電信號獲取模組71用來獲取該腦電偵測裝置80偵測到的腦電信號，請參閱圖3，該腦電偵測裝置80包括若干頭部接觸裝置81，每一頭部接觸裝置81包括若干隔開設(shè)置的頭部接觸探頭82，這些頭部接觸探頭82大致為較小的柱體，從而可穿過頭發(fā)直接接觸到頭皮而獲取腦電信號。請參閱圖4，該顯示控制模組75用來控制該顯示屏40的顯示，如圖4所示，該顯示控制模組71讓該顯示屏40顯示5個圖標(biāo)，分別是：圖標(biāo)0、圖標(biāo)1、圖標(biāo)2、圖標(biāo)3和圖標(biāo)4，顯示控制模組71可控制這些圖標(biāo)分別按照不同的頻率閃爍，從而讓人眼觀看這些圖標(biāo)時產(chǎn)生不同的腦電信號，例如當(dāng)顯示屏40自身的顯示頻率為60赫茲時，也就是說，一秒鐘內(nèi)掃描60個畫面，則顯示控制模組71可控制這些圖標(biāo)按照明暗的變化而產(chǎn)生不同的閃爍組合，例如：顯示控制模組71可控制圖標(biāo)0按照一明一暗的方式閃爍，從而可讓圖標(biāo)0的閃爍頻率為30赫茲；可控制圖標(biāo)1按照兩明一暗的方式閃爍（兩明指明的時間為一明的兩倍），則可讓圖標(biāo)1的閃爍頻率為20赫茲；可控制圖標(biāo)2按照兩暗一明的方式閃爍（兩暗指暗的時間為一暗的兩倍），可讓圖標(biāo)2的閃爍頻率為20赫茲，但因為圖標(biāo)2為兩暗一明，圖標(biāo)1為兩明一暗，圖標(biāo)2的閃爍與圖標(biāo)1的閃爍也不同而能被區(qū)別開來，依此類推，從而可讓不同的圖標(biāo)實現(xiàn)按照不同的方式閃爍，從而讓使用者觀看不同的圖標(biāo)時產(chǎn)生不同的腦電信號，則可依據(jù)獲取的腦電信號判斷使用者觀看的圖標(biāo)；在上述顯示屏40顯示圖標(biāo)時，顯示屏40自身的顯示頻率越高，能產(chǎn)生越多的閃爍組合；且圖標(biāo)的閃爍頻率最好能設(shè)置成可被顯示屏40自身的顯示頻率整除的數(shù)，例如當(dāng)顯示屏40自身的顯示頻率為60赫茲時，圖標(biāo)的閃爍頻率最好被設(shè)置成30赫茲、20赫茲、15赫茲、12赫茲、10赫茲、7.5赫茲等；當(dāng)顯示屏40自身的顯示頻率為144赫茲時，圖標(biāo)的閃爍頻率最好被設(shè)置成72赫茲、48赫茲、36赫茲、24赫茲、18赫茲、16赫茲等。該存儲模組73中存儲了人體腦電信號對應(yīng)的基準(zhǔn)參數(shù)，該基準(zhǔn)參數(shù)反應(yīng)的是大多數(shù)人的腦電信號的基本特征，也可根據(jù)參數(shù)的差異化特征，設(shè)置多個具有明顯差異的基準(zhǔn)參數(shù)。請參閱圖5，其為該基于腦電信號控制的方法進(jìn)行腦電信號處理的流程圖，其包括如下步驟：步驟501，讓顯示屏40上的一圖標(biāo)（例如圖標(biāo)0）按照顯示控制模組75設(shè)定的一頻率閃爍。步驟502，腦電偵測裝置80獲取使用者觀看該閃爍的圖標(biāo)時的腦電信號，并將其通過無線方式傳輸給該控制主機(jī)70的腦電信號獲取模組71。步驟503，腦電信號特征擷取模組72對該腦電信號獲取模組71獲取的腦電信號進(jìn)行處理，例如對腦電信號進(jìn)行濾波、傅里葉變換和計算特定頻率的腦電信號能量，從而得到該使用者對應(yīng)于該閃爍圖標(biāo)的參數(shù)，然后根據(jù)得到的該使用者的參數(shù)對存儲模組76中存儲的基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行校正，從而得到該使用者的個人化基準(zhǔn)參數(shù)，并將該個人化基準(zhǔn)參數(shù)存儲于該存儲模組76中。在上述步驟中，可對同一閃爍圖標(biāo)進(jìn)行多次的參數(shù)識別，取得到的多個參數(shù)的平均值而得到該個人化基準(zhǔn)參數(shù)，或通過其它的算法對得到的多個參數(shù)的平均值而得到該個人化基準(zhǔn)參數(shù)。使用者重復(fù)圖5的上述步驟，從而為顯示屏40上按照不同方式進(jìn)行閃爍的各個圖標(biāo)獲取對應(yīng)的個人化基準(zhǔn)參數(shù)，并將該使用者的個人化基準(zhǔn)參數(shù)均存儲在存儲模組76中。請參閱圖6，其為基于腦電信號控制的方法進(jìn)行腦電信號識別的流程圖，其包括如下步驟：步驟601，讓顯示屏40上的一圖標(biāo)（例如圖標(biāo)0）按照顯示控制模組75設(shè)定的一頻率閃爍。步驟602，腦電偵測裝置80獲取使用者觀看該閃爍的圖標(biāo)時的腦電信號，并將其通過無線方式傳輸給該控制主機(jī)70的腦電信號獲取模組71。步驟603，腦電信號特征擷取模組72對該腦電信號獲取模組71獲取的腦電信號進(jìn)行處理，例如對腦電信號進(jìn)行濾波、傅里葉變換和計算特定頻率的腦電信號能量，從而得到對應(yīng)于該閃爍圖標(biāo)的參數(shù)。步驟604，該判斷模組74將上述得到的參數(shù)與存儲模組76中存儲的個人化基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，若與其中某一個人化基準(zhǔn)參數(shù)的相似度超過一設(shè)定值（例如70%），則判斷需要控制的是該個人化基準(zhǔn)參數(shù)對應(yīng)的圖標(biāo)。請參閱圖7，其為基于腦電信號控制的方法的一流程圖，其包括如下步驟：步驟701，在顯示屏40上顯示多個具有不同選擇項目的一級圖標(biāo)，例如如圖8所述的4個圖標(biāo)：協(xié)助進(jìn)食、觀看影視、主動互動和視訊電話。步驟702，腦電偵測裝置80獲取使用者觀看其中一個圖標(biāo)的腦電信號，腦電信號特征擷取模組72對腦電信號進(jìn)行處理而獲得參數(shù)。步驟703，判斷模組74將上述得到的參數(shù)與存儲模組76中存儲的個人化基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，若與某一個一級圖標(biāo)對應(yīng)的個人化基準(zhǔn)參數(shù)的相似度超過設(shè)定值，則執(zhí)行模組76執(zhí)行該一級圖標(biāo)而進(jìn)入對應(yīng)的二級圖標(biāo)。請參閱圖9，其為圖8中的協(xié)助進(jìn)食圖標(biāo)對應(yīng)的程序被執(zhí)行后的界面，其上顯示了5個圖標(biāo)，其中位于左上角的圖標(biāo)為返回上級菜單圖標(biāo)，當(dāng)該圖標(biāo)被選中時，返回到圖8顯示的界面；其余的圖標(biāo)為選擇食物的圖標(biāo)，當(dāng)其中的一個圖標(biāo)被選中時，機(jī)械手30按照預(yù)先設(shè)定的程序在餐盤60拿取對應(yīng)的食物，并遞到工作臺10前的使用者的口部附件，該攝像頭50可拍攝使用者的口部位置的圖像，從而讓該控制主機(jī)70獲取口部位置的高度，則控制機(jī)械手30將食物遞到對應(yīng)的高度，為了便于實現(xiàn)自動喂食，在本實施例中，該控制主機(jī)70可控制機(jī)械手30將食物遞到三個不同的高度，且因為使用者坐到工作臺10前時，其口部位置在一個平面上的位置大致相同，豎直位置可能存在差異，因此機(jī)械手30遞食物所到達(dá)位置在水平面上坐標(biāo)被設(shè)定好，在豎直高度上被設(shè)為3個值；在其它實施例中，也可按照攝像頭50拍攝的使用者的口部位置，控制機(jī)械手30將食物遞到更準(zhǔn)確的地方。請參閱圖10，其為圖8中的觀看影視圖標(biāo)被執(zhí)行后的界面，其上顯示了4個圖標(biāo)，其中位于左下角的圖標(biāo)為返回上級菜單圖標(biāo)，當(dāng)該圖標(biāo)被選中時，返回到圖8顯示的界面；其余的圖標(biāo)為觀看不同影視內(nèi)容的圖標(biāo)，當(dāng)其中的一個圖標(biāo)被選中時，即讓顯示屏40播放對應(yīng)的影視內(nèi)容。請參閱圖11，其為圖8中的主動互動圖標(biāo)被執(zhí)行后的界面，其上顯示了4個圖標(biāo)，其中位于左下角的圖標(biāo)為返回上級菜單圖標(biāo)，當(dāng)該圖標(biāo)被選中時，返回到圖8顯示的界面；其余的圖標(biāo)為告知各種互動的圖標(biāo)，當(dāng)其中的一個圖標(biāo)被選中時，即讓控制主機(jī)70播報對應(yīng)的互動內(nèi)容：例如上廁所、散步、休息等，該功能主要為不能說話的使用者使用，方便其交流。請參閱圖12，其為圖8中的視訊電話圖標(biāo)被執(zhí)行后的界面，其上顯示了4個圖標(biāo)，其中位于左下角的圖標(biāo)為返回上級菜單圖標(biāo)，當(dāng)該圖標(biāo)被選中時，返回到圖8顯示的界面；其余的圖標(biāo)為與不同人員進(jìn)行視訊電話的圖標(biāo)，當(dāng)其中的一個圖標(biāo)被選中時，即讓控制主機(jī)70自動連接到對應(yīng)的人員進(jìn)行視訊電話：例如與家人進(jìn)行視訊電話、與家人進(jìn)行視訊電話或與醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行視訊電話等。上述基于腦電信號控制的智能機(jī)器人系統(tǒng)和基于腦電信號的控制方法可通過腦電信號實現(xiàn)控制，從而可代替目前的輸入方法（例如觸控、鍵盤輸入、鼠標(biāo)輸入等），高效快捷。當(dāng)前第1頁12