基于Petri網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)器人腦機(jī)協(xié)同控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 06:28
腦機(jī)接口(Brain-Computer Interface,BCI)是一種新的人機(jī)交互方式,能夠不借助語(yǔ)言和肢體動(dòng)作直接通過(guò)大腦控制外部設(shè)備。腦控機(jī)器人是BCI的一個(gè)重要研究方向,腦控機(jī)器人系統(tǒng)把BCI系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)相結(jié)合,通過(guò)采集用戶的腦電信號(hào)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,使其能夠安全高效地執(zhí)行用戶預(yù)期的任務(wù)。目前,腦控機(jī)器人主要有直接控制和共享控制兩種控制方法。直接腦控存在控制效率低、容易使用戶疲勞等缺點(diǎn)。共享控制方法可以有效地提高腦控機(jī)器人的控制效率并減輕用戶的思維負(fù)擔(dān),因此,共享控制方法正在成為腦控機(jī)器人的主要控制手段。本文所提出的基于Petri網(wǎng)的腦機(jī)協(xié)同控制方法是一種人機(jī)共享控制方法。論文的研究重點(diǎn)將按照以下方式展開:1.建立了一個(gè)腦控機(jī)器人系統(tǒng),該系統(tǒng)由BCI系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)組成。BCI系統(tǒng)通過(guò)腦電放大器采集用戶的19導(dǎo)腦電(Electroencephalogram,EEG)信號(hào),再對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分類操作,根據(jù)運(yùn)動(dòng)想象EEG信號(hào)二級(jí)分類原理可以得到直行、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的腦電控制命令,然后設(shè)計(jì)AmigoBot移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)執(zhí)行以上控制命令。該腦控機(jī)器人系統(tǒng)可...
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
化學(xué)式2H2+O2?2H2O的Petri網(wǎng)模型
激發(fā)變遷t1后2H2+O2?2H2O的Petri網(wǎng)模型
控制庫(kù)所是Petri網(wǎng)中的一種特殊庫(kù)所,通過(guò)這種庫(kù)所來(lái)描述與Petri網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)的外部事件。在運(yùn)動(dòng)想象腦機(jī)接口的Petri網(wǎng)系統(tǒng)中,不僅包含過(guò)程庫(kù)所和資源庫(kù)所,而且還需要能夠描述系統(tǒng)外部控制輸入信號(hào)的控制庫(kù)所。控制庫(kù)所在Petri網(wǎng)的圖形化模型中一般用小方框表示。由控制庫(kù)所輸出的有向弧所指向的變遷則稱為可控變遷,也就是說(shuō)可控變遷的輸入庫(kù)所中至少包含一個(gè)控制庫(kù)所?煽刈冞w的可控性主要表現(xiàn)在通過(guò)控制庫(kù)所分配一定的token組合來(lái)控制該變遷的激發(fā),從而達(dá)到控制整個(gè)系統(tǒng)的目的。反之,輸入庫(kù)所中不包含控制庫(kù)所的變遷則稱為不可控變遷。如圖2.3所示,由一個(gè)控制庫(kù)所、兩個(gè)普通庫(kù)所、一個(gè)可控變遷及對(duì)應(yīng)的有向弧組成一個(gè)Petri網(wǎng)的基本可控單元。圖2.3所示為無(wú)外部信號(hào)輸入時(shí)的可控Petri網(wǎng),此時(shí)控制庫(kù)所中無(wú)token,當(dāng)Petri網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)到外部信號(hào)輸入時(shí),控制庫(kù)所P1就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)token,如圖2.4所示。當(dāng)庫(kù)所P2中的資源也滿足變遷t1使能的條件時(shí),變遷t1激發(fā),庫(kù)所P1和P2中消耗1個(gè)token,P3中產(chǎn)生一個(gè)token。圖2.4 有外部輸入時(shí)的可控Petri網(wǎng)
本文編號(hào):2960090
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
化學(xué)式2H2+O2?2H2O的Petri網(wǎng)模型
激發(fā)變遷t1后2H2+O2?2H2O的Petri網(wǎng)模型
控制庫(kù)所是Petri網(wǎng)中的一種特殊庫(kù)所,通過(guò)這種庫(kù)所來(lái)描述與Petri網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)的外部事件。在運(yùn)動(dòng)想象腦機(jī)接口的Petri網(wǎng)系統(tǒng)中,不僅包含過(guò)程庫(kù)所和資源庫(kù)所,而且還需要能夠描述系統(tǒng)外部控制輸入信號(hào)的控制庫(kù)所。控制庫(kù)所在Petri網(wǎng)的圖形化模型中一般用小方框表示。由控制庫(kù)所輸出的有向弧所指向的變遷則稱為可控變遷,也就是說(shuō)可控變遷的輸入庫(kù)所中至少包含一個(gè)控制庫(kù)所?煽刈冞w的可控性主要表現(xiàn)在通過(guò)控制庫(kù)所分配一定的token組合來(lái)控制該變遷的激發(fā),從而達(dá)到控制整個(gè)系統(tǒng)的目的。反之,輸入庫(kù)所中不包含控制庫(kù)所的變遷則稱為不可控變遷。如圖2.3所示,由一個(gè)控制庫(kù)所、兩個(gè)普通庫(kù)所、一個(gè)可控變遷及對(duì)應(yīng)的有向弧組成一個(gè)Petri網(wǎng)的基本可控單元。圖2.3所示為無(wú)外部信號(hào)輸入時(shí)的可控Petri網(wǎng),此時(shí)控制庫(kù)所中無(wú)token,當(dāng)Petri網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)到外部信號(hào)輸入時(shí),控制庫(kù)所P1就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)token,如圖2.4所示。當(dāng)庫(kù)所P2中的資源也滿足變遷t1使能的條件時(shí),變遷t1激發(fā),庫(kù)所P1和P2中消耗1個(gè)token,P3中產(chǎn)生一個(gè)token。圖2.4 有外部輸入時(shí)的可控Petri網(wǎng)
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