陆竹风 张小栋 李 睿 郭 晋

1.西安交通大学机器人与智能系统研究所，西安，710049

2.陕西省智能机器人重点实验室，西安，710049

0 引言

据统计，2010年末我国残疾人总人数约8 502万人，其中肢体残疾约2 412万人，约占中国总人口数的1.80%。当今医疗水平尚不能使肢体再生，因此，为截肢者安装假手成为恢复其手部功能的唯一途径。现有市售假肢存在诸多缺陷，如：装饰性假肢功能性差；牵引式假肢操作不便；声控假肢应用场合受限；传统肌电假手在残肢缺乏肌肉控制能力或肌肉疲劳的情况下不能良好工作。脑电信号相较传统信号具有直接反映人脑活动及便于实时提取分析的优势，可以由大脑提供一种脱离人体神经肌肉系统的控制方式，建立人与假手之间信息交流的新型通道，即利用脑-机接口实现向外界发送指令，实现假手的精确控制［1］。

常见的假手脑控范式有P300、稳态视觉诱发（steady state visual evoked potential，SSVEP）和运动想象（motor imagery，MI）三种。P300范式与SSVEP范式同属于视觉刺激范畴，实验中需添加额外视觉刺激源，存在易造成受试者视觉疲劳、无法在假手动作时完成视觉反馈的问题［2］；MI范式属于自发型脑电信号，其识别类别有限，且需要较多前期训练才可以适应其使用过程。考虑到目前常见的脑-机接口范式对系统识别能力、环境干扰及受试者情绪存在较高要求，且脑电检测系统需要附带大量复杂的外部设备，不利于生活应用［2⁃3］等实际情况，本文提出了一种基于表情辅助脑电信号的假手控制方法。

表情辅助下的脑电信号是一种不需要外加刺激器的诱发信号，目前鲜有将其应用于假手控制中的研究报道。……