• 本项目将通过几个章节的形式,从无到有搭建一台基于飞桨的脑控仿生机械手。

主要分为以下部分:

(一)项目背景

(二)脑机接口关键技术

(三)基于树莓派的机械手掌设计

(四)脑电采集设备与信号获取

(五)脑电信号分析算法

(六)脑-机械手臂通信

(七)系统整体呈现效果

(一)背景部分

  •         你是否曾设想过这样的场景,当你一夜醒来,你发现你的四肢不能移动,你完全无法与外界获取任何交流,这个时候你要怎么办?

  •         这完全不是天方夜谭,也不是危言耸听。有这样一种疾病叫做中风,有些患者有时候在睡梦中醒来,突然发现他的某个肢体无法移动,更有甚至,失去了所有肢体的控制,只剩下眼球还能转动。

  •         其实像中风患者这样思维被封闭在瘫痪身体中的病人不在少数,著名物理学家霍金就是类似的症状,他患有肌萎缩性脊髓侧锁硬化症(ALS),也就是2014年夏天流行的“冰桶挑战”提醒公众关注的“神经渐冻症”。

  •         近些年来,脑机接口技术的提出,为此类中风后肢体偏瘫的患者提出了一种全新的肢体替代的功能方案。

  •         其实脑机接口这种技术已经在之前的影视作品中反复出现,像电影《阿凡达》中所展现的利用意念操控阿凡达,实际上就是脑机接口技术,这是指在人脑与计算机等外部设备之间建立直接的连接通路。通过对于脑电信息的分析解读,将其进一步转化为相应的动作,这就是用“意念”操控物体的基本原理。

        在科研领域,研究人员也已经提出了几款脑机接口技术的方案,在2014年的巴西世界杯的开幕式上,年仅14岁的巴西高位截瘫少年,身披“机械战甲”,开出了这一全球盛宴的第一脚球。

        本项目拟搭建一台基于飞桨的脑控机械手臂设备,该设备包含以下几个模块:轻量级脑电放大器设备、云端脑数据支持平台、视觉反馈屏幕和机械手(团队具备)。使用者使用注意力+视觉反馈机制,结合脑机接口专用分析算法,即可实现对一台多自由度仿生机械手的意念控制,该设备有望为手部残疾患者带来更多生活上的便利。