高诺，翟文文，鲁加兴，吴林彦，鲁守银

(山东建筑大学信息与电气工程学院，济南 250101)

1 引 言

脑机接口/脑机交互(brain computer/machine interface, BCI/BMI)是绕过大脑外周神经和肌肉的参与，由脑信号实现大脑与外部设备直接的通信和控制，其在智能轮椅控制领域的一个重要应用是脑控智能轮椅(brain controlled wheelchair, BCW)技术，即用感知、思维意图控制智能轮椅的研究[1]。该研究是脑科学、信息科学与控制科学交叉跨学科研究，这一技术有望为严重运动残疾患者提供一种新的通信和控制通道，扩展其活动范围，从而改善他们的生活质量[2]。

2015年，清华大学高上凯团队成功实施了一种非入侵式基于稳态视觉诱发电位的脑机接口拼写系统。测试对象的在线拼写性能当中，平均拼写率是每分钟50～60字，信息传输率在每秒4.5～5.5 bits，与现有的无创BCI拼写系统相比，是一个巨大的进步[3]。该团队还开发了基于SSVEP脑机接口的智能家居系统，有利于残疾患者管理家庭环境[4]。国外，美国的 Wright 空军基地运用稳态视觉诱发电位脑机接口技术来控制飞行模拟器[5]。加利福利亚大学Wang团队开发了基于SSVEP脑机接口的移动电话系统，用移动电话显示视觉刺激，使系统更加方便易携[6]。2015年，McLaren 发布了F1概念车MP4-X，司机佩戴头盔来控制汽车移动[7]。

但是，目前脑机接口在智能轮椅的应用还存在转弯角度不好控制[8]、信号分析准确率不高等一系列问题[9]。基于此，本研究设计实现了一个基于SSVEP的脑机接口系统，并与麦克纳姆轮轮椅相结合，该系统可以通过脑机接口控制轮椅的前进、后退、左向与右向运动。……