一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统。包括脑电仪、磁悬浮底座、悬浮体；其中，脑电仪包括脑电数据采集单元、数据发送单元；磁悬浮底座包括磁性基座、升降装置、控制单元、数据接收单元、底座外壳；悬浮体包含至少一个永磁体，位于磁悬浮底座的上方，悬浮体的重力能够被磁悬浮底座与悬浮体之间产生的磁斥力平衡，从而悬浮在磁悬浮底座的上方。本发明专利技术通过脑电仪采集的脑电参数的变化来实现对悬浮体悬浮高度的动态控制，从而提供了一种脑电参数的可视化动态展示效果。

A lifting magnetic suspension system controlled by EEG

The invention relates to a lifting magnetic suspension system controlled by brain electricity. Including the electroencephalograph, magnetic base, suspension; among them, including electroencephalogram EEG data acquisition unit, data transmission unit; the magnetic base comprises a magnetic base, a lifting device, a control unit, a data receiving unit and a base shell; the suspension includes at least one permanent magnet, is located above the magnetic base, suspension gravity magnetic repulsion the balance between the base and the magnetic suspension is, which suspended above the magnetic base. The invention changes by EEG parameters of EEG acquisition to achieve dynamic control of suspension suspension height, thereby providing a visual dynamic display effect of EEG parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统
本专利技术涉及脑电和磁悬浮
，具体涉及一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统。
技术介绍
脑电技术早已在临床医学方面有大量应用，将脑电技术应用于民用领域也渐成趋势。脑电是人的大脑在活动时产生的一种生物电信号，这些自发的生物电信号的频率变动范围通常在0.1Hz－100Hz之间，根据其频率不同可划分为Delta波、Theta波、Alpha波、Beta波、Gamma波等多种类型。目前，通过对人的脑电信号的分析，可以获取反映大脑活动的很多信息，如想象运动参数、反映注意力水平的注意力参数，反映压力水平的放松度参数，反映疲劳程度的疲劳度参数等。目前国内外已经有产品将脑电数据和应用软件、音乐或视频结合，用于娱乐或心理健康、放松减压等场合，但是上述产品主要是通过脑电测量仪器与安装到手机或电脑中的软件配合,以软件的方式呈现脑电数据，此类产品存在的缺陷是：不直观、无立体感，平淡无奇，不能直观呈现使用者的大脑状态。目前存在磁悬浮装置，通过磁斥力将悬浮体悬浮在其上方，悬浮体的悬空状态能够给人空灵感，不但能引起使用者的好奇心，也能起到放松心情的作用。但目前的此类装置的悬浮都是手动控制或自动控制，使用者的参与感和控制感不强。通过脑电控制的可升降磁悬浮系统，将脑电数据用以控制磁悬浮系统的悬浮体的状态，比如升降过程、升降高度等，通过悬浮体这些状态变化的可视化效果展示，能直观的展示使用者的大脑状态，并且使用者也可以体验到意念控制的感觉。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种可以通过脑电进行控制的可升降磁悬浮系统，能够实现以脑电参数来控制悬浮体的升降及控制悬浮高度的功能。本专利技术的技术方案是：一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统。包括脑电仪、磁悬浮底座、悬浮体。其中，所述的脑电仪包括脑电数据采集单元、数据发送单元，所述的磁悬浮底座包括磁性基座、升降装置、控制单元、数据接收单元、底座外壳。所述的悬浮体包含至少一个永磁体，位于磁悬浮底座的上方，悬浮体的重力能够被磁悬浮底座与悬浮体之间产生的磁斥力平衡，从而悬浮在磁悬浮底座的上方。所述的脑电仪在使用时佩戴在使用者的头部，所述的脑电数据采集单元实现对脑电信号的采集和处理。所述的数据发送单元的输入端与脑电数据采集单元的输出端连接，用于接收脑电数据采集单元输出的脑电数据，并将数据发送出去。数据发送的方式可以采用有线通讯方式和无线通讯方式中的至少一种。无线通讯方式中的无线通讯协议采用蓝牙、WIFI、ZigBee、射频中的至少一种。脑电数据包括脑电原始数据、脑电频谱参数、想象运动参数、专注度、放松度、警觉度、疲劳度、欣赏度、喜好度、熟练度、用脑度参数中的至少一种。所述磁悬浮底座的底座外壳是一个壳体，磁悬浮底座的所有其它部件都安装在底座外壳的内部，所述的升降装置可以在底座外壳内做升降运动，所述的磁性基座安装在升降装置的顶部，可以随升降装置的升降而一起上下运动。所述的数据接收单元接收数据发送单元传送的脑电数据，数据接收单元的输出端与控制单元的输入端连接，将接收的所有数据传送给控制单元，控制单元与升降装置连接。所述的控制单元提取脑电数据中的至少一种脑电参数或者提取多个脑电参数进行组合计算形成新的脑电参数，并将该脑电参数转化为控制信号，以控制升降装置的升降运动；磁性基座放置在升降装置的顶部，随着升降装置的升降一起运动。所述的悬浮体依靠磁斥力悬浮在磁悬浮底座的上方，随升降装置一起做升降运动，从而可以通过调整升降装置的高度来相应调节悬浮体的悬浮高度。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过脑电仪采集的脑电参数的变化来实现对悬浮体悬浮高度的动态控制，从而提供了一种脑电参数的可视化动态展示效果，一方面，可以通过可视化的方式直观反映出使用者大脑状态的变化，为玩具、游戏、心理训练、生物反馈训练、放松减压训练等产品增强趣味性功能；另一方面，使用者自身也可以体会到用大脑来控制一个物体从静止到漂浮，进而控制其漂浮高度的感觉，产生神奇的意念控制的感觉，从而增强产品的科技感。附图说明图1是本专利技术的系统结构框图；图2是本专利技术通过脑电实现悬浮升降控制过程的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行进一步说明。参见图1，本专利技术提供一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统。包括脑电仪1、磁悬浮底座2、悬浮体3。其中，所述的脑电仪1包括脑电数据采集单元11、数据发送单元12，所述的磁悬浮底座2包括磁性基座21、升降装置22、控制单元23、数据接收单元24、底座外壳25。所述的悬浮体3包含至少一个永磁体31，位于磁悬浮底座2的上方，悬浮体3的重力能够被磁悬浮底座2与悬浮体3之间产生的磁斥力平衡，从而悬浮在磁悬浮底座2的上方。本实施例中，所述的脑电仪1在使用时佩戴在使用者的头部，所述的脑电数据采集单元11是一块内置有脑电信号采集处理芯片、干电极传感器和锂电池的模块，脑电采集芯片采用NeuroSky的TGAT芯片，该芯片通过干电极传感器采集脑电信号，并在芯片内部实现了脑电信号的采集、滤波、放大、A/D转换、数据处理及分析等功能，并通过标准UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)接口对外输出包括脑电原始数据和脑电频谱参数以及反映大脑状态的专注度、放松度等多种脑电数据。所述的数据发送单元12和数据接收单元24分别为一块内置无线SoC(SystemonChip)芯片的模块，无线SoC芯片采用TI公司的CC2510无线收发芯片。该芯片工作在2.4G频率波段，是一块内嵌单片机的可编程无线收发器芯片。数据发送单元12的输入端与脑电数据采集单元11的输出端通过标准UART接口连接，接收脑电数据采集单元11输出的脑电数据，将数据以无线方式发送给数据接收单元24，无线通讯的协议采用基于CC2510的射频通讯协议。本实施例中，磁悬浮底座2的底座外壳25是一个封闭的壳体，磁悬浮底座2的所有其它部件都安装在底座外壳25的内部，升降装置22可以在底座外壳25内做上下升降运动，磁性基座21安装在升降装置22的顶部，可以随升降装置22的升降而一起上下运动。所述的数据接收单元24通过无线方式接收数据发送单元12传送的脑电数据，数据接收单元24的输出端与控制单元23的输入端连接，将接收的所有数据传送给控制单元23，本实施例中的控制单元23内嵌有嵌入式微处理器和电机驱动单元，嵌入式微处理器采用LPC1768，LPC1768是NXP公司推出的基于ARMCortex-M3内核的微处理器，具有强大的处理功能和丰富的I/O接口。嵌入式微处理器通过UART接口接收来自数据接收单元24的所有脑电数据。控制单元23与升降装置22连接。本实施例中，控制单元23从脑电数据中提取放松度参数，将放松度参数的数值大小转化为电机的控制参数，通过电机驱动升降装置22做上下升降运动；磁性基座21放置在升降装置22的顶部，随着升降装置22的升降一起运动，并且通过斥力带动浮于磁悬浮底座2上方的悬浮体3一起做升降运动，从而可以通过调整升降装置22的高度来相应调节悬浮体3的悬浮高度。本实施例中，升降装置22的上下运动采用齿轮传动的方式实现，由直流电机驱动齿轮箱工作，齿轮箱与升降柱连接，通过齿轮的转动带动升降柱上下运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统，其特征在于：包括脑电仪、磁悬浮底座、悬浮体，其中所述的脑电仪包括脑电数据采集单元、数据发送单元；其中所述的磁悬浮底座包括磁性基座、升降装置、控制单元、数据接收单元、底座外壳；其中所述的悬浮体包含至少一个永磁体；所述的脑电仪在使用时佩戴在使用者的头部，所述的脑电数据采集单元实现对脑电信号的采集和处理，所述的数据发送单元的输入端与脑电数据采集单元的输出端连接，用于接收脑电数据采集单元输出的脑电数据，并将数据发送出去；所述的磁悬浮底座通过数据接收单元接收数据发送单元发送的脑电数据，所述的数据接收单元的输出端与控制单元的输入端连接，将接收的所有数据传送给控制单元；所述的控制单元与升降装置连接，控制单元提取脑电数据中的脑电参数，将脑电参数转化为控制信号，以控制升降装置的升降运动；所述的磁性基座随着升降装置的升降一起运动，并且通过斥力带动浮于磁悬浮底座上方的悬浮体一起做升降运动。

【技术特征摘要】
1.一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统，其特征在于：包括脑电仪、磁悬浮底座、悬浮体，其中所述的脑电仪包括脑电数据采集单元、数据发送单元；其中所述的磁悬浮底座包括磁性基座、升降装置、控制单元、数据接收单元、底座外壳；其中所述的悬浮体包含至少一个永磁体；所述的脑电仪在使用时佩戴在使用者的头部，所述的脑电数据采集单元实现对脑电信号的采集和处理，所述的数据发送单元的输入端与脑电数据采集单元的输出端连接，用于接收脑电数据采集单元输出的脑电数据，并将数据发送出去；所述的磁悬浮底座通过数据接收单元接收数据发送单元发送的脑电数据，所述的数据接收单元的输出端与控制单元的输入端连接，将接收的所有数据传送给控制单元；所述的控制单元与升降装置连接，控制单元提取脑电数据中的脑电参数，将脑电参数转化为控制信号，以控制升降装置的升降运动；所述的磁性基座随着升降装置的升降一起运动，并且通过斥力带动浮于磁悬浮底座上方的悬浮体一起做升降运动。2.根据权利要求1所述的一种通过脑电控制的可升降磁悬浮系统，其特征在于：数据发送单元和数据接收单元之间的数据通讯可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：许冰，刘勇，
申请(专利权)人：北京视友科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11