支持无线双模传输的双向脑机接口装置、系统及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其包括依次堆叠的主板、子板和电池，主板和子板通过多个排针直接焊接相连，电池焊接在主板的两个特定焊盘上；所述主板设置为统筹调度双向脑机接口装置的各项工作任务，驱动数据流的集散及对子板的控制；所述主板集成有支持蓝牙通信模式和Wi‑Fi通信模式的无线通信模块，且所述主板上设有相应的板载天线；子板其通过电极公口与前端侵入式电极阵列的电极母口进行连接，设置为脑电信号的收集及对植入脑区施加刺激。本发明专利技术还提供相应的双向脑机接口系统及使用方法。本发明专利技术的双向脑机接口装置在小体积、轻重量的基础上，通道数较多，同时支持蓝牙和Wi‑Fi无线传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脑机接口，特别涉及一种支持无线双模传输的双向脑机接口装置、系统及使用方法。

技术介绍

1、理想的脑机接口(bci)系统应具备多通道神经信号记录能力，同时提供可定制的刺激脉冲。多通道神经记录能够同步采集大量神经元活动信息，从而帮助研究人员全面理解神经网络的运作机制。而可定制化的刺激脉冲则可以在高时空分辨率下调节神经活动，实现对大脑功能的精准控制与治疗。

2、现有的bci系统根据数据传输方式分为有线和无线两种类型。有线传输的优势在于其高带宽和稳定性，能够满足高频神经动作电位记录所需的高采样率和数据精度。然而，有线系统在研究与临床应用中存在实际限制，物理线缆的连接复杂化了操作，并限制了受试者的活动自由度，这对步态分析、康复训练及日常活动中的神经监测等研究和临床应用产生了显著影响。此外，有线传输可能通过电缆引入额外的外部干扰，进而影响信号质量。

3、相比之下，无线传输技术(如低功耗蓝牙和wi-fi)正在逐渐应用于脑机接口系统，以解决有线系统的诸多问题。无线传输为受试者提供了更大的自由度，使其能够在自然行为环境中进行活动。同时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，其包括依次堆叠的主板、子板和电池，主板和子板通过多个排针直接焊接相连，电池焊接在主板的两个特定焊盘上；

2.根据权利要求1所述的支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，所述处理器采用型号为ESP32C3的MCU芯片，并与一个高速的SPI控制器、GPIO端口、DMA缓存区、两个独立的通用定时器以及板载天线连接，以支持双向脑机接口装置的双模采样特性；SPI控制器采用SPI传输协议来实现处理器和子板之间的通信，GPIO端口是处理器的输入输出端口；定时器用来产生精准的时钟脉冲；板载天线用于实现蓝牙通信模式和Wi-Fi通信...

【技术特征摘要】

1.一种支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，其包括依次堆叠的主板、子板和电池，主板和子板通过多个排针直接焊接相连，电池焊接在主板的两个特定焊盘上；

2.根据权利要求1所述的支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，所述处理器采用型号为esp32c3的mcu芯片，并与一个高速的spi控制器、gpio端口、dma缓存区、两个独立的通用定时器以及板载天线连接，以支持双向脑机接口装置的双模采样特性；spi控制器采用spi传输协议来实现处理器和子板之间的通信，gpio端口是处理器的输入输出端口；定时器用来产生精准的时钟脉冲；板载天线用于实现蓝牙通信模式和wi-fi通信模式。

3.根据权利要求2所述的支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，所述dma缓存区的数量为2个。

4.根据权利要求1所述的支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，所述主板上设有与电池连接的磁控式开关，所述磁控式开关通过磁铁来手动开启。

5.根据权利要求4所述的支持无线双模通信的双向脑机接口装置，其特征在于，所述主板上还设有微型usb口，电池和微型usb口之间设有充电模块；电池通过磁控式开关和双向电荷泵芯片连接所述处理器和子板，电池还通过磁控式开关和反相器电源连接所述子板；所述双向电荷泵芯片采用双向电荷泵芯片tps63001，反相器电源采用ltc1983芯片。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鎏炀，季伟，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：