[发明专利]交互式运动想象脑控方法、脑控VR系统及计算机设备

说明书

本发明提供了一种交互式运动想象脑控方法、脑控VR系统及计算机设备，交互式运动想象脑控方法包括：构建视觉交互场景，所述视觉交互场景包括显示所要执行的虚拟互动任务；从所述视觉交互场景中获取反馈力；获取受试者受到所述视觉刺激和所述力觉刺激后的脑电数据，基于所述脑电数据获得期望数据；获取受试者受到所述视觉刺激和所述力觉刺激后作出的实际运动数据；将所述期望动作数据与所述实际动作数据做差，获得动作辅助量，并将所述期望作用力数据与所述实际作用力数据做差，获得作用力辅助量；基于所述动作辅助量和所述作用力辅助量辅助受试者执行所述虚拟互动任务，通过交互的方式引导受试者进行运动想象，引导效果较好。

技术领域

本发明涉及脑机接口技术领域，具体而言，涉及一种交互式运动想象脑控方法、脑控VR系统及计算机设备。

背景技术

基于运动想象(Motor Imagery，MI)的脑机接口(Brain Computer Interface，BCI)能够建立一条人工神经通路，帮助脑卒中等脑损伤患者实现大脑神经重塑、改善肢体运动功能。目前MI-BCI一般采用基于单人手、足等简单肢体动作的运动想象范式，通过固定的模式引导受试者进行运动想象活动，引导过程的提示信息有限，受试者与引导画面的互动不够，引导效果较差。

发明内容

本发明解决的问题是如何引导受试者进行交互式的运动想象训练任务。

为解决上述问题，本发明提供一种交互式运动想象脑控方法，应用于脑控VR系统，所述交互式运动想象脑控方法包括：

构建视觉交互场景，所述视觉交互场景包括显示所要执行的虚拟互动任务，其中，所述视觉交互场景用于给予受试者视觉刺激；从所述视觉交互场景中获取反馈力，其中，所述反馈力用于给予受试者力觉刺激；获取受试者受到所述视觉刺激和所述力觉刺激后的脑电数据，基于所述脑电数据获得期望数据，其中，所述脑电数据包括大脑额叶区信号和感觉运动皮质区信号，所述期望数据包括期望动作数据与期望作用力数据；获取受试者受到所述视觉刺激和所述力觉刺激后作出的实际运动数据，其中，所述实际运动数据包括实际动作数据与实际作用力数据；将所述期望动作数据与所述实际动作数据做差，获得动作辅助量，并将所述期望作用力数据与所述实际作用力数据做差，获得作用力辅助量；基于所述动作辅助量和所述作用力辅助量辅助受试者执行所述虚拟互动任务。

相对于现有技术，本发明通过把视觉交互场景与反馈力结合，将视觉刺激与力觉刺激相结合，增加受试者的沉浸感，引导受试者身临其境的感受视觉交互场景中的虚拟互动任务，从而提升引导效果；使用辅助数据辅助受试者执行虚拟互动任务，可以在受试者期望数据和实际运动数据具有差距的情况下辅助受试者训练，防止出现心理预期与实际控制差距过大而造成的落差感，进一步提升受试者的沉浸感，完成虚拟任务与受试者之间的交互；通过将期望数据与实际运动数据做差，可以获得受试者的运动想象情况与上肢力量情况，进而制定更适合受试者的训练方案，提升训练效果。

可选地，在所述基于所述动作辅助量和所述作用力辅助量辅助受试者执行所述虚拟互动任务之后，还包括：

判断所述虚拟互动任务预设的任务目标是否达成；若否，则基于所述脑电数据，调整所述视觉交互场景，回到所述从所述视觉交互场景中获取反馈力的步骤。

由此，根据受试者的能力制定更适合受试者的交互场景，既可以增加受试者的训练积极性，又可以提升训练效果。

可选地，所述构建视觉交互场景包括：

基于所述虚拟互动任务及所述任务目标生成第一虚拟人物及虚拟训练物，所述第一虚拟人物用于协助受试者控制所述虚拟训练物以达成所述任务目标，所述第一虚拟人物对所述虚拟训练物施加协助数据，所述协助数据包括协助动作数据与协助作用力数据。

由此，在虚拟互动任务中加入第一虚拟人物，可以使互动任务更加真实，提升受试者的沉浸感；真实的虚拟互动任务更加贴合实际生活，具有较高的实用性，保证训练效果。