[发明专利]一种手部自然动作脑电测量装置

说明书

本发明公开了一种手部自然动作脑电测量装置，包括手部自然动作测量装置、脑电测量装置、语音提示模块及PC终端。所述手部自然动作测量装置包括相互独立的推拉力测量模块、双手插拔力测量模块和双手旋转力测量模块，连接到六路同步数据采集卡，读取来自三个手部自然动作测量模块的数据，并通过USB通信发送到PC终端。所述脑电测量装置包括脑电帽和Neuroscan脑电仪，用于发送脑电信号到PC终端，所述PC终端包括数据预处理模块、特征提取模块和分类识别模块，语音提示模块受到PC终端控制发出操作提示语音；通过本装置，手部动作更加复杂多样，能够为脑‑机接口系统带来更多的控制指令；操作简单，测量结果精确。

技术领域

本发明属于脑-机接口领域，具体涉及一种手部自然动作脑电测量装置，用于研究三种自然手部动作及其电脑信号的测量装置。

背景技术

脑-机接口作为一种涉及多领域的人机接口方式，为肢体残障人士提供了与外界进行交流和沟通的途径，它可以准确、快速的采集和识别出人脑在各种思想活动下的脑电信号，达到恢复甚至增强身体和心理能力的目的，改善生活质量。

脑-机接口系统可以对运动意图预判来匹配执行动作，目前大多数的脑-机接口系统都过分依赖于四肢简单动作的想象，这对用户而言是不自然的，难以高效而直观地控制上肢神经假体。因此，研制一种手部自然动作脑电测量装置可以测量更自然和复杂的手部动作用于分析研究，具有重要的应用价值和实际紧迫性。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种手部自然动作脑电测量装置，手部动作更加自然，符合用户的行为习惯；而且手部动作更加复杂多样，能够为脑-机接口系统带来更多的控制指令；操作简单，测量结果精确。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种手部自然动作脑电测量装置，包括手部自然动作测量装置、脑电测量装置、语音提示模块及PC终端，手部自然动作测量装置包括推拉力测量模块、双手插拔力测量模块、双手旋转力测量模块和六路同步数据采集卡，三个测量模块相互独立，均由抓握手柄和六维力/力矩传感器组成，抓握手柄方便用户执行前后方向的推拉、左右方向的双手插拔、顺时针或逆时针方向的双手旋转三种手部自然动作，六维力/力矩传感器用来测量抓握手柄三个方向的力和三个方向的力矩，六路同步数据采集卡连接到三个手部自然动作测量模块，可以同步采集三种手部自然动作的力数据，并通过USB通信将数据传送到PC机终端；脑电测量装置包括脑电帽、Neuroscan脑电仪，所述脑电帽佩戴在用户的头上，用于采集自主脑电信号，经过Neuroscan脑电仪信号放大和噪声滤波后传送给PC机终端，语音提示模块受PC终端控制，通过语音给用户提供明确地操作指示，所述PC终端包括数据预处理模块、特征提取模块和分类识别模块，结合手部自然动作测量装置记录的手部自然动作力信息，对同步记录的脑电数据进行同步分析处理，经过数据预处理、特征提取、分类识别后可以分类不同的手部自然动作。