[实用新型]一种意念小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小车，具体涉及一种意念小车。

背景技术

随着人工智能技术的飞速发展, 机器人的使用正变得越来越频繁, 而脑控技术正是其中的重点，它能让人类从体力劳动中解放出来；世界上有许多科学家正试图让机器人来完成我们心中的想法。

基于脑波的控制仪器可以帮助自闭症患者建立起活跃的思维，摆脱自闭症的阴影，还可以可以帮助瘫痪的病人，通过脑控操纵机械手臂给自己喂食，这一成果对于现代家庭服务、孤寡老人及残疾人士的生活起居具有重要意义。

国内外研究现状：目前，国防科大学已研发出脑控机器人，可以让人脑直接控制机器人；而美国国防部先进研究计划局（DARPA）在意念控制手臂与脑控操作战斗机方面也有了显著地成果。

脑电波（EEG）是大脑在活动时，脑皮质细胞群之间形成电位差，从而在大脑皮质的细胞外产生电流；它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。

根据现代科学研究已经知道，人脑工作时会产生自己的脑电波，并可用电子扫描仪检测出来；而意念小车的工作原理就是先检测出大脑皮质的细胞外产生的电流所形成的波形，通过采集波形样本进行模数转换计算出其活跃度，写入到蓝牙小车中，以这种匹配活跃度的方式，来控制小车。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种体积小、功耗低、测量方便、编程简单、利用对脑波的控制实现对小车的控制的一种意念小车。

一种意念小车，包括客户端、中继电路、车载接收模块、小车控制模块；所述的客户端由BMD101脑波采集器、金属干性电极和模拟前端电路组成；所述的模拟前端电路主要由BGA7X1N6低噪音运算放大器、16位高精度ADC模数转换器CSK32和检测感应器脱落电路组成；所述的中继电路由HC-06蓝牙模块一和LM358高增益运算放大器组成；所述的车载接收模块由HC-06蓝牙模块二、带有补偿功能的放大器LM458和解调器组成；小车控制模块由STM32芯片、L298N电机驱动器组成；所述的BMD101脑波采集器采用头戴式；所述的金属干性电极设置在BMD101脑波采集器的两侧和前端；所述的金属干性电极采集脑电波只使用2个测量点；所述的金属干性电极与模拟前端电路连接；所述的模拟前端电路与BMD101脑波采集器连接；所述的中继电路与ADC模数转换器CSK32连接；所述的中继电路与车载接收模块通过蓝牙通信协议进行信号传输；所述的车载接收模块与小车控制模块连接。

所述的BMD101脑波采集器、HC-06蓝牙模块一组成基础采集传送系统，由与BMD101脑波采集器外部连接的金属干性电极来采集脑波信号，其采集到的脑波信号交由模拟前端电路的BGA7X1N6低噪音运算放大器处理，放大后的信号由BMD101脑波采集器内部集成的高精度DSP芯片进行信号的初始化解读，解读后的信号交由ADC模数转换器CS1232进行模数转换。

模数转换过后的数据交由中继电路进行TTL电平变换转换为模拟信号，再进行低通滤波处理将高斯白噪声转变为窄带噪声，再经过LM358高增益运算放大器进行运算增益，经处理后的数据由HC-06蓝牙模块一传送给HC-06蓝牙模块二。

在车载接收模块中，HC-06蓝牙模块二接受来自经中继电路处理后的模拟信号，经过放大器LM458进行补偿增益，进一步将信道中噪声降低，再经解调器滤除窄带噪声，进行模拟信号的恢复；恢复完毕的模拟信号交由小车控制模块的STM32芯片内部自带的AD模数转换器进行处理，将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理，处理后的数据用来控制L298N电机驱动器，来驱动马达运转实现对小车的控制。

所述的HC-06蓝牙模块一和HC-06蓝牙模块二采用单通道蓝牙传输。

主要创新点：

1.使用金属干性电极或凝胶型湿性电极（如Ag/agC1心电电极片）直接进行脑电信号采集，能有效降低成本，并缩小体积；

2.采集模块使用BMD101脑波采集器，保证了采集精度，采用蓝牙控制，可方便与电脑及手机相连；

3.与国内同等设备相比具有单通道、2个测量点，测量极为方便的优点；

4.功耗低，适合便携式消费产品，最大功耗将不超过30mA@3.3V；

5.相对于医院的检测设备具有体积小的优点；

6.以玩具的形式激发学生的学习兴趣；

7.采用脑波控制，以意念的方式来控制小车，可帮助进行脑力训练；