稳态视觉诱发电位脑-机接口控制机械臂系统的设计与实现

• 作者: 刘明 徐圣普 蒲江波 谢小波 赵秉 陈小刚
• 来源期刊: 生物医学工程与临床
• 学科: 医学
• 关键词: 脑-机接口 机械臂 脑电 顶枕区 稳态视觉诱发电位
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 244-250
• 页数: 7页
• 分类号: R318
• 语种: 中文
• DOI: 10.13339/j.cnki.sglc.20180517.002

摘要

目的 近期利用非侵入式脑-机接口控制诸如计算机光标的虚拟对象及诸如轮椅的实际对象的研究已经证明了脑-机接口的前景.然而, 少有研究尝试利用基于头皮脑电的非侵入式脑-机接口控制机械臂.方法 引入了一个基于非侵入式脑-机接口的机械臂控制系统, 该系统由机械臂子系统和基于便携式无线脑电的脑-机接口子系统组成.机械臂子系统是一个配备有两指气动抓手的6轴Denso机械臂, 进而形成一个7自由度机械臂系统.针对机械臂的常用控制命令, 设计了一个15目标的稳态视觉诱发电位脑-机接口且只记录了顶枕区9个导联, 并用其控制一个7自由度的机械臂.为避免将刺激频率的谐波频率成分也作为刺激频率, 刺激频率范围为8.015.7 Hz, 频率间隔为0.55 Hz.无需任何训练数据的滤波器组典型相关分析方法被用于目标识别.由于机械臂由脑-机接口直接控制, 该系统允许用户通过脑-机接口的15个命令在三维空间中灵活进行机械臂运动控制.结果 来自10例健康受试者在线结果表明, 研究所构建的脑控机械臂系统具有较好的性能, 平均识别正确率高达93.87％, 最高识别正确率达100.00％.结论 实验结果证明了基于非侵入式脑-机接口技术控制机械臂的可行性.