(杭州电子科技大学计算机学院，浙江 杭州310018)

0 引 言

脑机接口(Brain-Computer Interface，BCI)技术是指在人脑和计算机或其它电子设备之间建立一种不依赖于脑的正常输出通路的全新对外信息交流和控制方式[1，2]。近年来，BCI技术发展迅速，从1995年到1999年，仅仅4年的时间，全世界从事脑-机接口的研究小组就从不超过6个上升到已超过20个[3，4]。2000年美国Duke 大学医学中心的研究人员与其合作者完成的Monkey Think，Robot Do 实验[5]，更开启了用思想去控制假肢运动的先河。本文利用人们运动想象时产生的脑电信号具有事件相关同步/事件相关去同步(Event-Related Synchronization/Event-Related Desynchronization，ERS/ERD)这一特性，通过分析左右手运动想象时的脑电信号来判断想象者的意图，从而实现对下肢辅助康复设备的控制。

1 基于运动想象的BCI控制原理

脑电信号(Electroencephalogram，EEG)是脑内众多神经元活动产生的生理电活动，反应了大脑的功能状态[6]。当人们做单侧肢体运动(如左手运动)时，大脑对侧主感觉运动皮层的μ 节律(8 13Hz)幅度明显减小，而同侧主感觉运动皮层的μ 节律幅度明显增大，这种现象称为ERS/ERD。研究表明:ERS/ERD是出现在与运动相关的特定频带的信号，该信号主要产生于感觉运动皮层，其信号的频谱特征如图1所示。

当想象左手运动时，如图1(a)中CP3通道(实心线表示)的数据在9-12Hz 频段表现为幅值升高，CP4通道(空心线表示)数据则表现为幅值的降低;当想象右手运动时，如图1(b)中情况正好相反。这也正符合想象脑电信号的ERD/EDS 特点:单边的肢体运动或想象运动，大脑对侧会产生事件相关去同步电位，大脑同侧会产生事件相关同步电位。……