CN206096847U - 一种可穿戴式的脑机控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可穿戴式的脑机控制装置。该装置由脑电控制器和控制节点组成，所述的脑电控制器包括微处理器ARM、脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块、SPI接口、神经网络控制器、参数存储器和样本存储器，所述的控制节点包括单片机、电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块。本实用新型的有益效果在于该装置结构简单，携带方便，成本低廉，能够快速地采集脑电数据，同时利用神经网络控制器进行脑电数据的分析和控制信号输出，实时性好，准确度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种脑机控制装置，尤其涉及一种可穿戴式的脑机控制装置。
背景技术
脑电（EEG）信号是由脑内亿万神经元活动而引起的头皮表面电位变化，包含了丰富的大脑状态信息。基于脑电信号可以实现大脑和计算机及其他外部设备的直接通讯和控制，这种全新的人机交互方式称为脑机控制。然而传统的脑机控制装置采集设备昂贵，采集过程复杂，信号分析的实时性差，多应用于各类特殊场合。设计一种简单有效的可穿戴式脑机控制装置，快速地采集和处理脑电信号，有助于人们更好地理解和应用大脑信息，改善人们现有的生活方式，具有重要的社会意义和广泛的市场前景。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可穿戴式的脑机控制装置，该装置采用头戴式脑电采集模块，降低了脑电采集设备的体积和重量，提高了采集速度，同时利用神经网络控制器对采集的脑电数据进行快速分析并输出控制信号对目标进行控制，满足了脑机控制装置的便携性和实时性的需求。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种可穿戴式的脑机控制装置，其特征在于：该装置由脑电控制器和控制节点组成，所述的脑电控制器包括微处理器ARM、脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块、SPI接口、神经网络控制器、参数存储器和样本存储器，所述的控制节点包括单片机、电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块；脑电控制器中微处理器ARM直接与脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块相连，通过SPI接口与神经网络控制器相连，神经网络控制器与参数存储器和样本存储器相连，控制节点中单片机直接与电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块相连，脑电控制器与控制节点间通过蓝牙模块进行双向无线通信。
本实用新型的有益效果在于：该可穿戴式的脑机控制装置结构简单，携带方便，成本低廉，能够快速地采集脑电数据，同时利用神经网络控制器进行脑电数据的分析和控制信号输出，实时性好，准确度高。
附图说明
图1是本实用新型一种可穿戴式的脑机控制装置的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，一种可穿戴式的脑机控制装置由脑电控制器和控制节点组成，所述的脑电控制器包括微处理器ARM、脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块、SPI接口、神经网络控制器、参数存储器和样本存储器，所述的控制节点包括单片机、电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块；脑电控制器中微处理器ARM直接与脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块相连，通过SPI接口与神经网络控制器相连，神经网络控制器与参数存储器和样本存储器相连，控制节点中单片机直接与电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块相连，脑电控制器与控制节点间通过蓝牙模块进行双向无线通信。
该装置的使用分为训练和应用两个阶段，在训练阶段中，采用FPGA芯片实现的神经网络控制器读取样本存储器中存储的典型样本数据进行学习，并将学习后的参数存储在参数存储器中。在应用阶段中，首先戴上脑电控制器，将脑电采集模块的干电极放置在脑部对应的采集点位置，然后采用脑电采集模块将采集的脑电数据发送至微处理器ARM，微处理器ARM对脑电数据进行预处理后输入到神经网络控制器，利用训练后的神经网络控制器对脑电数据进行分析并输出控制指令，控制指令通过蓝牙模块发送至控制节点。控制节点与控制目标之间（例如灯、电视、风扇灯）通过控制模块相连，控制节点中的单片机通过蓝牙模块接收来自脑机控制装置的控制指令，并将控制指令发送到控制模块，控制模块根据不同控制目标输出不同的控制信号进而对目标进行控制。当无法正确地对目标进行控制时，需要记录当前样本至样本存储器并重新进入训练阶段对神经网络进行训练。脑电控制器中微处理器ARM还可通过触摸屏与使用者进行简单的人机交互，脑电控制器和控制节点中的电源模块为系统提供电能，FLASH用来存储装置在执行时的一些数据与日志文件。
Claims (1)
1.一种可穿戴式的脑机控制装置，其特征在于：该装置由脑电控制器和控制节点组成，所述的脑电控制器包括微处理器ARM、脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块、SPI接口、神经网络控制器、参数存储器和样本存储器，所述的控制节点包括单片机、电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块；脑电控制器中微处理器ARM直接与脑电采集模块、电源模块、触摸屏、FLASH、蓝牙模块相连，通过SPI接口与神经网络控制器相连，神经网络控制器与参数存储器和样本存储器相连，控制节点中单片机直接与电源模块、控制模块、FLASH和蓝牙模块相连，脑电控制器与控制节点间通过蓝牙模块进行双向无线通信。
Priority Applications (1)
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| CN201621103205.3U CN206096847U (zh) | 2016-10-09 | 2016-10-09 | 一种可穿戴式的脑机控制装置 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN206096847U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107291227A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-10-24 | 烟台职业学院 | 一种电子计算机用接口驱动器系统 |
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2016
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Legal Events
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Granted publication date: 20170412 Termination date: 20191009 |