一种脑电波控制四旋翼姿态的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种脑电波控制四旋翼姿态的系统，其包括脑电波扫描仪和四旋翼无人机；脑电波扫描仪内设有脑电波采集模块、第一处理器、电池和蓝牙发射器；脑电波采集模块包括干电极和两个耳夹；电池、蓝牙发射器、电极和耳夹均与第一处理器电连接；四旋翼无人机包括第二处理器、驱动模块、蓝牙适配器和姿态采集模块；姿态采集模块包括设于四旋翼无人机上的电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计；驱动模块、蓝牙适配器、电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计均与第二处理器电连接；脑电波扫描仪和四旋翼无人机通过蓝牙发射器和蓝牙适配器之间的配对连接。本实用新型专利技术技术成熟，飞行姿态稳定，具有很强的实用性和推广性。

A brainwave control system for four rotor attitude

The utility model discloses a system for brain control of four rotor profile, including brain scans and four rotor UAV; brain wave scanner equipped with EEG acquisition module, a first processor, the battery and the Bluetooth transmitter; EEG acquisition module comprises a dry electrode and two ear clip; battery, Bluetooth transmitter, electrode and the ear clip are connected to the first processor; four rotor UAV includes second processor, driver module, Bluetooth adapter and attitude acquisition module; attitude acquisition module includes a four rotor UAV on electronic compass, gyro sensor and accelerometer; driver module, Bluetooth adapter, electronic compass, gyro sensor and accelerometer are connected with the second processor; brain wave scanner and four rotor machine through Bluetooth transmitter and Bluetooth adapter Pair wise join. The utility model has the advantages of mature technology and stable flying attitude, and has strong practicability and popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种脑电波控制四旋翼姿态的系统
本技术属于脑电波控制的
，具体涉及一种脑电波控制四旋翼姿态的系统。
技术介绍
脑电波控制技术，是通过脑电波传感器探测大脑皮层电流变化和血液的流动信息，然后通过脑电波的不同特点来操控物体移动，目前该技术已应用在医疗设备，机器人和玩具上，尤其是为残疾人开发的脑电波操作的轮椅、汽车、电脑、玩具等，将给他们带来极大的便利。而现有脑电波控制四旋翼无人机的技术不成熟，四旋翼无人机在空中很难保持动态平衡。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种脑电波控制四旋翼姿态的系统，以解决现有脑电波控制四旋翼无人机的技术不成熟和四旋翼无人机在空中姿态难以达到动态平衡的问题。为达到上述目的，本技术采取的技术方案是：一种脑电波控制四旋翼姿态的系统，包括脑电波扫描仪和四旋翼无人机；脑电波扫描仪内设有脑电波采集模块、第一处理器、电池和蓝牙发射器；脑电波采集模块包括干电极和两个耳夹；电池、蓝牙发射器、电极和耳夹均与第一处理器电连接；四旋翼无人机包括第二处理器、驱动模块、蓝牙适配器和姿态采集模块；姿态采集模块包括设于四旋翼无人机上的电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计；驱动模块、蓝牙适配器、电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计均与第二处理器电连接；脑电波扫描仪和四旋翼无人机通过蓝牙发射器和蓝牙适配器之间的配对连接。优选地，脑电波采集模块内置一高集成度的脑电波芯片，所述脑电波芯片与干电极电连接。优选地，第一处理器和第二处理器均为STM32单片机处理器。优选地，驱动模块为与四个旋翼连接的驱动电机。本技术提供的脑电波控制四旋翼姿态的系统伞，具有以下有益效果：脑电波采集模块内置有一颗高集成度的脑电传感器芯片，该芯片与干电极相连，能够检测到微弱的脑电波信号，同时过滤掉周围的噪音干扰，将检测到的脑电波信号转换为第一处理器可识别的数字信号；第一处理器通过蓝牙发射器将该信号传送到四旋翼无人机上的第二处理器上，第二处理器将该信号转换为具体的动作指令，驱动电机作用，实现脑电波对四旋翼的控制。除此，驱动电机配合设于四旋翼无人机上的陀螺仪传感器、加速度计和电子罗盘，确保四旋翼无人机在空中姿态的平衡和飞行的稳定性。本技术通过巧妙的构思，提取出脑电波信号中的控制指令，并转换为具体的动作指令，作用于四旋翼无人机，技术成熟，四旋翼无人机飞行稳定，具有很强的实用性和推广性。附图说明图1为脑电波控制四旋翼姿态的系统的脑电波扫描仪内部的系统框图。图2为脑电波控制四旋翼姿态的系统的四旋翼无人机的结构图。其中，1、第一处理器；2、干电极；3、耳夹；4、电池；5、蓝牙发射器；6、第二处理器；7、蓝牙适配器；8、电子罗盘；9、陀螺仪传感器；10、加速度计。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案的实施方式进行详细地说明：根据本申请的一个实施例，如图1-2所示，本方案的脑电波控制四旋翼姿态的系统，包括脑电波扫描仪和四旋翼无人机。脑电波扫描仪内设有脑电波采集模块、第一处理器1、电池4和蓝牙发射器5；脑电波采集模块包括干电极2和两个耳夹3；电池4、蓝牙发射器5、电极和耳夹3均与第一处理器1电连接。四旋翼无人机包括第二处理器6、驱动模块、蓝牙适配器7和姿态采集模块；姿态采集模块包括设于四旋翼无人机上的电子罗盘8、陀螺仪传感器9和加速度计；驱动模块、蓝牙适配器7、电子罗盘8、陀螺仪传感器9和加速度计10均与第二处理器6电连接。脑电波扫描仪和四旋翼无人机通过蓝牙发射器5和蓝牙适配器7之间的配对连接。脑电波采集模块内置有一块高集成度的脑电传感器芯片，该模块与干电极2连接，配合两个耳夹3，能够检测到很微弱的脑电信号，同时过滤掉周围的噪音和电器声波的干扰，将检测到的大脑脑电波信号转成数字信号，并传送到第一处理器1中。第一处理器1与脑电波采集模块相连，将采集得到的脑电波数字信号处理，得到原始脑电波信号和处理过的α，β等脑波波段数据及专注度和放松度指数。蓝牙发射器5和蓝牙适配器7之间实现配对连接，并通过蓝牙配对的方式将脑电波扫描仪和四旋翼无人机连接。第二处理器6接收蓝牙适配器7接收到的脑电波信号指令，并将接收到的脑电波信号指令转换为具体的动作指令，作用于驱动电机。第一处理器1和第二处理器6均选用STM32F103ZET6单片机控制芯片，其处理性能高，价格便宜，资源丰富。驱动模块为驱动电机，分别与四个旋翼连接，驱动电机受控于第二处理器6，接收第二处理器6发出的具体动作指令，并驱动四个旋翼运动。姿态采集模块包括陀螺仪传感器9、加速度计10和电子罗盘8，其中，陀螺仪传感器9用于检测无人机旋转轴上的角运动，精准感测自由空间中的复杂位移动作的角运动的变化。加速度计10感测无人机线性加速度与倾斜角度，其中，单一或多轴加速度计可感应结合线性与重力加速度的幅度与方向。电子罗盘8，实时检测无人机的前行方向。姿态采集模块将采集到的多个姿态参数信息，转换为电信号传送到第二传感器中，第二传感器接收该信号，并作用于驱动电机，控制四个旋翼定向的运动，调整无人机的空中姿态，保证无人机的姿态稳定和动态平衡。工作流程：脑电波采集模块将采集到的脑电波信号传送到第一处理器1中，第一处理器1处理、过滤出控制者所要表达的控制指令，并将该指令通过蓝牙传送到第二处理器6中，第二处理器6接收信号，并转换为驱动电机可识别的动作指令，驱动电机接收信号，作用并控制四旋翼的旋转。姿态采集模块，实时采集四旋翼无人机的各种飞行参数和姿态参数，并将该参数传送到第二处理器6中，第二处理器6接收信号，并作用于驱动电机，进而控制四个旋翼的功率输出，以实现四旋翼无人机的俯仰角度，翻滚角度，偏航角度，上升、下降，偏航和滚转的控制，确保四旋翼无人机在空中姿态的平衡和飞行的稳定性。本技术通过巧妙的构思，提取出脑电波信号中的控制指令，并转换为具体的动作指令，作用于四旋翼无人机，技术成熟，四旋翼无人机飞行稳定，具有很强的实用性和推广性。虽然结合附图对技术的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脑电波控制四旋翼姿态的系统，其特征在于：包括脑电波扫描仪和四旋翼无人机；所述脑电波扫描仪内设有脑电波采集模块、第一处理器、电池和蓝牙发射器；所述脑电波采集模块包括干电极和两个耳夹；所述电池、蓝牙发射器、电极和耳夹均与第一处理器电连接；所述四旋翼无人机包括第二处理器、驱动模块、蓝牙适配器和姿态采集模块；所述姿态采集模块包括设于四旋翼无人机上的电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计；所述驱动模块、蓝牙适配器、电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计均与第二处理器电连接；所述脑电波扫描仪和四旋翼无人机通过蓝牙发射器和蓝牙适配器之间的配对连接。

【技术特征摘要】
1.一种脑电波控制四旋翼姿态的系统，其特征在于：包括脑电波扫描仪和四旋翼无人机；所述脑电波扫描仪内设有脑电波采集模块、第一处理器、电池和蓝牙发射器；所述脑电波采集模块包括干电极和两个耳夹；所述电池、蓝牙发射器、电极和耳夹均与第一处理器电连接；所述四旋翼无人机包括第二处理器、驱动模块、蓝牙适配器和姿态采集模块；所述姿态采集模块包括设于四旋翼无人机上的电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计；所述驱动模块、蓝牙适配器、电子罗盘、陀螺仪传感器和加速度计均与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世林，刘满禄，鲁诚毅，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：新型
国别省市：四川,51