[实用新型]一种基于脑电信号处理的四足机器人控制系统

说明书

本实用新型涉及人机交互技术，具体涉及一种基于脑电信号处理的四足机器人控制系统，包括依次连接的脑电帽、脑电放大器、信号处理模块，以及与信号处理模块通过WIFI模块连接的四足机器人。用户将通过集中注意力，利用脑电帽以及脑电放大器采集与放大脑电信号，信号处理模块对信号处理后向四足机器人发出控制指令。控制信号通过WiFi模块发出和接收。该控制系统通过检测分析γ波成分判断使用者注意力状态，进而控制四足机器人的运动，而且可以训练使用者的注意力。

技术领域

本实用新型属于人机交互技术领域，尤其涉及一种基于脑电信号处理的四足机器人控制系统。

背景技术

脑-机接口(BCI)是21世纪快速发展的人机交互系统之一。脑-机接口(BCI)技术是不依赖于常规脑外周神经和肌肉系统，在人脑和外部设备之间建立的一种通讯系统。它利用计算机等设备对特定任务下采集的脑电数据进行分析，将大脑信息转换为控制命令，实现人与外界的交流以及对外部环境的控制。BCI系统提供了一种全新的通讯方式，它可以帮助肢体严重残疾的人，使其在一定程度上恢复与外界交流的能力；或协助患有癫痫和中风等疾病的患者进行生物反馈治疗；以及进行电脑游戏的控制等。目前BCI技术在国际上已引起众多研究者的关注，成为神经工程、生物医学工程、计算机技术、通信等多领域交叉的一个新的研究方向，具有很高的科学和应用价值。

脑电波是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围在每秒1-30次之间的，可划分为四个波段，即δ(1-3Hz)、θ(4-7Hz)、α(8-13Hz)、β(14-30Hz)。除此之外，在觉醒并专注于某一事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30～80Hz，波幅范围不定。目前已有一些产品通过检测γ波训练注意力。

四足机器人的四足各拥有3个自由度，共12个自由度。机器人腿部钢结构的选择和布局决定了该机器人在稳定性，机动性，可控性这三个方面性能的优良程度。四足机器人对不同环境的适应性十分优秀，同时该机器人可以向任意一个方向行走，不需要转弯，易操控，而且沙地或者石头地面等凹凸不平的环境对它的运行状态不会构成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种通过对γ波的检测控制四足机器人运动的控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于脑电信号处理的四足机器人控制系统，包括依次连接的脑电帽、脑电放大器、信号处理模块，以及与信号处理模块通过WIFI模块连接的四足机器人。

在上述的基于脑电信号处理的四足机器人控制系统中，脑电帽采用8电极国际标准导联放置方法，包括Cz、Pz、F3、F4、Fpz、C3、C4八个电极；八个电极用化纤材料编织固定；且电极处用针管注射导电膏。

在上述的基于脑电信号处理的四足机器人控制系统中，四足机器人包括单片机、与单片机连接的7.4V电池和16路舵机控制板，与7.4V电池连接的DC-DC恒压恒流电源模块，与单片机连接的WiFi模块，与16路舵机控制板连接的12个直流舵机，16路舵机控制板连接DC-DC恒压恒流电源模块。

在上述的基于脑电信号处理的四足机器人控制系统中，四足机器人的每足有三个关节。

在上述的基于脑电信号处理的四足机器人控制系统中，信号处理模块包含预处理单元、滤波单元和特征值提取单元。

本实用新型的有益效果：通过检测分析γ波成分判断使用者注意力状态，进而控制四足机器人的运动，而且可以训练使用者的注意力。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例各模块连接示意图；

图2为本实用新型一个实施例用户配戴的头帽电极放置示意图；

图3为本实用新型一个实施例的四足机器人结构示意图。

具体实施方式