基于稳态视觉诱发电位的脑电控制上肢康复机器人
2021-07-19胡瑢华邵杭峰郭福民
科学技术与工程 2021年17期
熊 特,胡瑢华,邵杭峰,宋 岩,郭福民
(南昌大学机电工程学院,南昌 330031)
脑机接口(brain-computer interface, BCI)可以看成一种大脑与外部设备之间的协作,它使得神经元中发出的电信号可以直接传送给外部设备,例如计算机或机械臂[1-2]。现如今脑卒中导致的肢体偏瘫问题愈来愈严重,而偏瘫患者的肢体恢复往往需要数位专业的康复理疗师来辅助患者进行康复训练,康复理疗师的人员缺口巨大。因此通过脑机接口技术来控制康复机器人具有重大的研究价值,它不仅允许患者可以独立自主地进行康复训练,还能够在一定程度上提高患者康复治疗地积极性[3]。
李方博等[4]提出了一种双脑协作脑机接口的设计方案,可用于协同控制多维度目标、提高BCI系统信息传输速率,为脑机接口发展提供了新思路。唐智川等[5]提出一种基于单次运动想象的脑电信号分类方法,在实时控制中达到了87.12%±2.03%的成功率。Chen等[6]提出一种基于稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potential,SSVEP)的7自由度机械臂BCI控制系统,允许用户直接控制机器人手臂,平均精度为92.78%。华南理工大学脑机接口与脑信息处理中心研制的脑机混合接口:在轮椅机械臂系统控制中的应用,得到了良好的控制精度,展现出了BCI控制系统应用于复杂日常任务的潜力[7]。李明爱[8]团队研制了采用运动想象控制的上肢运动康复系统,完成手臂伸/屈动作,该系统的平均识别率为76.75%,固定时间窗为3~5 s。翟文文[9]提出一种基于SSVEP与Alpha波混合的BCI上肢康复训练机器人系统,具有较高的分类准确率和实时控制效果。……
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