[实用新型]一种基于BCI的飞行器控制系统

权利要求书

1.一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，该系统由脑电采集装置、便携式脑电信号处理控制器和四旋翼飞行器组成，脑电采集装置包括脑电波采集设备OpenBCI和串口通信模块；便携式脑电信号处理控制器包括运行脑电处理器、脑电识别上位机的Linux嵌入式处理器和无线通信模块；四旋翼飞行器包括姿态传感器、飞行控制器，当脑电采集器采集到相应脑电信号后，通过串口传输至脑电处理控制器，经分析处理后，相应控制信号通过无线模块向四旋翼飞行器飞行控制器发出控制指令，四旋翼飞行器做出相应的飞行动作，完成控制全过程，四旋翼飞行器包含飞行控制器和多种姿态传感器，姿态传感器包括：陀螺仪、加速度计、气压计、GPS和声呐，飞行器飞行过程中姿态传感器实时采集当前姿态信息，包括航向角、俯仰角、横滚角、当前高度、当前位置，并将其传送至飞行控制器，在执行飞行命令时依据这些实时反馈完成相应动作，在完成一个控制命令后，飞行控制器根据以上姿态信息判定飞行是否处于平稳悬停状态，并实时进行修正，同时等待下一条控制命令。

2.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，所述便携式脑电信号处理器包括脑电信号分析比对算法，在便携式脑电信号处理器中使用四种不同脑电信号特征对脑电信号识别库进行训练，分别代表起飞/降落，向前飞行预设距离，左转预设角度，右转预设角度。

3.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，所述四旋翼飞行器接收四种飞行控制命令：起飞至预设高度/降落、左转预设角度、左转预设角度和前进预设距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，所述四旋翼飞行器设置两种飞行模式：一种是移动模式，四旋翼飞行器执行飞行控制命令；另一种是悬停模式，四旋翼飞行器保持高度、航向角不变，机身水平，空间位置不变。

5.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，所述四旋翼飞行器通过综合GPS、电子罗盘、陀螺仪、气压计、声呐的姿态传感器检测当前姿态和位置，用于校正四旋翼飞行器飞行状态。

6.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，所述便携式处理控制器中将对脑电进行识别与处理的上位机移植到Linux嵌入式设备中，方便户外使用。

7.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，当发生飞行高度异常变化时，强制切换至悬停模式，主动保护所述四旋翼飞行器。

8.根据权利要求1所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，在完成一条飞行控制命令后和下一条控制命令到来之前，所述四旋翼飞行器保持悬停状态。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种基于BCI的飞行器控制系统，其特征在于，所述四旋翼飞行器的飞行控制命令直接来自于便携式脑电信号处理控制器对使用者脑电信号的识别和处理结果。