基于單通道腦機接口的嵌入式智能輪椅控制系統(tǒng)研究.pdf

1、腦機接口(Brain Computer Interface，BCI)是一種新穎的人機交互技術(shù)，它通過計算機或其它電子設(shè)備在人腦與外界環(huán)境之間建立一條不依賴于外周神經(jīng)和肌肉組織的對外信息交流控制通路，因此腦機接口可為患有運動功能障礙但思維正常的殘障人士提供一種與外界進行交流的新途徑。
　　目前，腦機接口的應(yīng)用系統(tǒng)中的腦電信號采集與處理部分多數(shù)采用多通道腦電信號采集設(shè)備結(jié)合高性能計算機實現(xiàn)。這些應(yīng)用系統(tǒng)通常具有較好的性能，但也存在系統(tǒng)

2、龐大、操作復(fù)雜、成本高、功耗大等不足。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于單通道腦機接口的應(yīng)用系統(tǒng)，即嵌入式智能輪椅控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合嵌入式微處理器提取專注度和眨眼信號，實現(xiàn)對輪椅運動狀態(tài)的控制。
　　在前人工作的基礎(chǔ)上，主要完成了以下工作:
　　1、對腦機接口的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行較全面的介紹。在分析了目前腦機接口研究領(lǐng)域主流腦電信號采集與處理方案的基礎(chǔ)上，提出基于嵌入式處理器平臺的單通道腦機接口設(shè)計方案。
　　2、分析了腦電信號

3、的特點，結(jié)合單通道腦機接口信號采集設(shè)備所采集的腦電信號特征，選擇專注度和眨眼信號作為基于單通道腦機接口的嵌入式智能輪椅控制系統(tǒng)的控制信號，并實現(xiàn)了在原始腦電波信號中進行眨眼信號的提取。
　　3、設(shè)計并實現(xiàn)了基于單通道腦機接口的嵌入式智能輪椅控制系統(tǒng)。對腦電信號采集模塊、嵌入式處理器及外圍電路模塊、直流電機驅(qū)動模塊、系統(tǒng)供電模塊等進行了較詳細的闡述;結(jié)合嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ和μC/GUI圖形界面對腦電信號解碼、眨眼信號識