The invention relates to a portable brain-controlled UAV system and control method based on motion imagination, belonging to the field of brain-computer interface. The system includes EEG acquisition device, embedded EEG signal processing device and flight section. The EEG signal acquisition device of the present invention uses high precision and high integration analog front-end and AD conversion chip, reduces the power consumption of the EEG signal acquisition module, simplifies the system design, improves the signal-to-noise ratio, and is more conducive to signal processing, thus greatly reducing the volume of the EEG signal acquisition device. The system integrates the EEG signal acquisition device in the occipital part of the electrode cap, and uses Bluetooth as the data transmission mode. In this way, the EEG signal acquisition part is combined with the electrode cap and forms an independent part, thus greatly improving the user's comfort and flexibility.
【技术实现步骤摘要】
一种基于运动想象的便携式脑控无人机系统及控制方法
本专利技术属于脑机接口领域,涉及一种基于运动想象的便携式脑控无人机系统及控制方法。
技术介绍
脑机接口(Brain-computerinterface,BCI)建立了人与计算机之间的一个交流和控制通道,它是一种通过脑电信号而不依赖外周神经和肌肉组织等这些常用的大脑输出通道来实现人脑与计算机或其他电子设备间通讯的系统。这种技术可以帮助那些有运动障碍的残疾人实现对外部环境和设备的控制,提高他们的生活自理能力。研究表明,特定的想象任务能够产生特定的脑电信号,比如想象肢体某侧运动,可以引起大脑对侧区域脑电信号的某些成分同步减弱或者增强,这种现象被称为时间相关同步和时间相关去同步。基于该现象,运动想象成为脑机接口控制的重要范式。EEG信号十分微弱,几乎被各种噪声完全淹没,在通常实验条件下,它需要经过特殊的处理才能被使用,并且BCI系统还要同时进行视觉画面的呈现以及各种端口的通信任务,这就使得基于PC的BCI系统开发成为过去的最常见方式,但是由于PC的体积庞大也同时限制了BCI系统的实际应用,BCI系统微型化是其走向实际应用所必须解决的问题。无人驾驶飞机简称“无人机”(UnmannedAerialVehicle,UAV),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机因使用性上的巨大潜力使之成为当下研究的热点之一,尤其当无人机搭载一些外部设备如摄像头、机械臂、各种操纵装置后,能够为人们带来很大帮助。但是,目前对于无人机的操控一般采用遥控器,该种方式只适用于一般人群,一些残障人士很难实现对无人机的操控 ...
【技术保护点】
1.一种基于运动想象的便携式脑控无人机系统,其特征在于:该系统包括脑电信号采集装置、嵌入式脑电信号处理装置和飞行部分;所述脑电信号采集装置包括AD转换模块、主控模块和蓝牙模块,完成对微弱脑电信号的采集与发送,其中:AD转换模块完成EEG信号的采集与转换功能;主控模块完成转换后的EEG信号的接收并发送给无线传输模块;蓝牙模块完成信号的传送;所述嵌入式脑电信号处理装置包括蓝牙模块、ARM处理器、显示模块、图传接收器、控制信号传输模块与数据存储模块,完成EEG信号的分析处理、飞行画面显示和无人机控制指令发送功能,其中:蓝牙模块完成采集板脑电信号的接收,ARM处理器模块完成数据接收、存储、脑电信号处理分析,控制命令的产生以及传输,系统软件用户界面的显示;显示模块用来显示无人机飞行画面;存储模块将接收到的脑电信号进行存储;控制信号传输模块中,存储着向前、后、左、右、的操控参数,操控信号传输模块将经分类后识别出的操控指令转化为模块中保存的相应操控参数,利用无线信号传输方式实现对无人机的操控;图传接收器用以接收飞行图像;所述飞行部分包括无人机和搭载的图传模块,无人机航拍画面由图传模块传回给嵌入式脑电 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于运动想象的便携式脑控无人机系统,其特征在于:该系统包括脑电信号采集装置、嵌入式脑电信号处理装置和飞行部分;所述脑电信号采集装置包括AD转换模块、主控模块和蓝牙模块,完成对微弱脑电信号的采集与发送,其中:AD转换模块完成EEG信号的采集与转换功能;主控模块完成转换后的EEG信号的接收并发送给无线传输模块;蓝牙模块完成信号的传送;所述嵌入式脑电信号处理装置包括蓝牙模块、ARM处理器、显示模块、图传接收器、控制信号传输模块与数据存储模块,完成EEG信号的分析处理、飞行画面显示和无人机控制指令发送功能,其中:蓝牙模块完成采集板脑电信号的接收,ARM处理器模块完成数据接收、存储、脑电信号处理分析,控制命令的产生以及传输,系统软件用户界面的显示;显示模块用来显示无人机飞行画面;存储模块将接收到的脑电信号进行存储;控制信号传输模块中,存储着向前、后、左、右、的操控参数,操控信号传输模块将经分类后识别出的操控指令转化为模块中保存的相应操控参数,利用无线信号传输方式实现对无人机的操控;图传接收器用以接收飞行图像;所述飞行部分包括无人机和搭载的图传模块,无人机航拍画面由图传模块传回给嵌入式脑电信号处理模块。2.基于权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵德春,李文瀚,冯明扬,王力,程闪闪,
申请(专利权)人:重庆邮电大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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