外骨骼设备控制方法、装置、设备、介质和程序产品与流程

本申请涉及设备控制，特别是涉及一种外骨骼设备控制方法、装置、设备、介质和程序产品。

背景技术：

1、在现有的高压直流输电技术中，需要采用换流站将交流电转化为直流电进行长距离输送，随后在输电终点再将直流电转化为交流电，以供电网使用。因此，为了保证换流站设备的可靠性，出现了针对换流站设备的检修方法。

2、现有的检修方法，为了保证操作人员的安全性，一般需要操作人员控制外骨骼设备，对换流站设备进行检修。

3、然而，在现有的检修方法中，外骨骼设备需要人为设定启动条件，降低了外骨骼设备控制的灵活性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高外骨骼设备控制灵活性的外骨骼设备控制方法、装置、设备、介质和程序产品。

2、第一方面，本申请提供了一种外骨骼设备控制方法，包括：

3、响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号；

4、根据原始肌电信号，确定目标电信号包络；

5、根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动；其中，扭矩预测模型是采用样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练得到的。

6、在其中一个实施例中，根据原始肌电信号，确定目标电信号包络，包括：

7、对原始肌电信号进行过滤处理，得到目标肌电信号；将目标肌电信号输入到包络提取模型中，得到目标电信号包络；其中，包络提取模型是基于卷积神经网络和胶囊网络构建的。

8、在其中一个实施例中，对原始肌电信号进行过滤处理，得到目标肌电信号，包括：

9、对原始肌电信号进行初步过滤处理，得到候选肌电信号；根据预设的信号截止频率，对候选肌电信号中的高频信号进行过滤处理，得到目标肌电信号；其中，高频信号为信号频率高于信号截止频率的信号。

10、在其中一个实施例中，将目标肌电信号输入到包络提取模型中，得到目标电信号包络，包括：

11、将目标肌电信号输入到卷积神经网络中，得到目标肌电信号的局部特征；将局部特征输入到胶囊网络中，得到目标电信号包络。

12、在其中一个实施例中，扭矩预测模型包括编码器和解码器；根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，包括：

13、将目标电信号包络输入到编码器中，得到编码器对目标电信号包络进行编码处理后，输出的目标电信号包络对应的肌电信号特征；将肌电信号特征输入到解码器中，得到解码器对肌电信号特征进行解码处理后，输出的目标关节扭矩数据。

14、在其中一个实施例中，采用样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练，包括：

15、获取样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据；根据样本肌电信号，确定样本电信号包络；将样本电信号包络输入到变分自编码器模型中，得到重构关节扭矩数据；根据样本关节扭矩数据和重构关节扭矩数据，确定模型重构损失和模型散度损失；采用模型重构损失和模型散度损失，对变分自编码器模型进行训练，得到扭矩预测模型。

16、第二方面，本申请还提供了一种外骨骼设备控制装置，包括：

17、信号采集模块，用于响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号；

18、包络确定模块，用于根据原始肌电信号，确定目标电信号包络；

19、扭矩确定模块，用于根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制所述外骨骼设备运动。

20、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

21、响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号；

22、根据原始肌电信号，确定目标电信号包络；

23、根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动；其中，扭矩预测模型是采用样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练得到的。

24、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

25、响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号；

26、根据原始肌电信号，确定目标电信号包络；

27、根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动；其中，扭矩预测模型是采用样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练得到的。

28、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

29、响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号；

30、根据原始肌电信号，确定目标电信号包络；

31、根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动；其中，扭矩预测模型是采用样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练得到的。

32、上述外骨骼设备控制方法、装置、设备、介质和程序产品，响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号，并根据原始肌电信号，确定目标电信号包络，进而根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动；其中，扭矩预测模型是采用样本肌电信号和样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练得到的。相比于相关技术中，需要人为设定外骨骼设备的启动条件而言，采用上述方式，采用经过训练的扭矩预测模型，根据原始肌电信号对应的目标电信号包络预测出目标关节扭矩数据，进而采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动，能够提高外骨骼设备控制的灵活性。

技术特征：

1.一种外骨骼设备控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始肌电信号，确定目标电信号包络，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述原始肌电信号进行过滤处理，得到目标肌电信号，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述目标肌电信号输入到包络提取模型中，得到目标电信号包络，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扭矩预测模型包括编码器和解码器；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用样本肌电信号和所述样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练，包括：

7.一种外骨骼设备控制装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结本申请涉及一种外骨骼设备控制方法、装置、设备、介质和程序产品。所述方法包括：响应于信号采集指令，通过放置在操作人员肌肉皮肤表面的表面电极，采集操作人员操作外骨骼设备时产生的原始肌电信号，根据原始肌电信号，确定目标电信号包络，根据目标电信号包络和扭矩预测模型，确定目标关节扭矩数据，并采用目标关节扭矩数据控制外骨骼设备运动，其中，扭矩预测模型是采用样本肌电信号和样本肌电信号关联的样本关节扭矩数据，对变分自编码器模型训练得到的。采用本方法能够提高外骨骼设备控制的灵活性。技术研发人员：李阳,李强,崔学龙,代研宇,郭纯海,张鹏望,王电处,刘志强,徐宏争,李有有,郑新明,张琬伶受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局技术研发日：技术公布日：2025/1/6