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摘要：機(jī)器人無線控制技術(shù)不受地域限制，如今在各領(lǐng)域的關(guān)注度日益提升。而腦機(jī)接口技術(shù)是利用神經(jīng)學(xué)、信號檢測處理、模式識(shí)別等技術(shù)在人腦與電子設(shè)備間建立通道，實(shí)現(xiàn)大腦與設(shè)備的直接的交流或者控制。我們將這兩種技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)利用腦電直接對電子設(shè)備進(jìn)行無線控制，在大腦醫(yī)療康復(fù)、殘疾人輔助系統(tǒng)、軍事遙感等方面都有很好的應(yīng)用前景。 本系統(tǒng)能控制樂高機(jī)器人前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎以及停止等五種動(dòng)作，控制方式包括手機(jī)短信控制和腦電控制。短信控制通過GSM模塊接收短信“0,1,2,3,4”，PC端利用AT指令讀取GSM模塊收到的短信內(nèi)容，來控制樂高機(jī)器人移動(dòng)；腦電控制通過神念公司的單導(dǎo)聯(lián)腦電采集設(shè)備Mindset采集注意力與眨眼的600組樣本數(shù)據(jù)，并使用遺傳算法得到量化范圍（注意力33以下、注意力69以上，735ms以內(nèi)兩次幅度106以下的眨眼，單次幅度106以上的眨眼），最后匹配注意力和眨眼的量化指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)樂高機(jī)器人的移動(dòng)控制。 關(guān)鍵詞：腦機(jī)接口；樂高機(jī)器人；GSM模塊；遺傳算法
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1課題研究背景及意義-1 1.2機(jī)器人無線控制系統(tǒng)概述-1 1.3 腦機(jī)接口技術(shù)研究現(xiàn)狀-1 2 樂高機(jī)器人控制系統(tǒng)及開發(fā)平臺(tái)概述-3 2.1樂高機(jī)器人的搭建-3 2.2 LEGO MINDSTORMS EV3 Home Edition介紹-6 2.3 Microsoft Visual Studio 2012集成開發(fā)環(huán)境簡介-7 2.4 SIM900A模塊簡介-7 2.5 Mindset腦電采集設(shè)備簡介-8 2.6 樂高機(jī)器人控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)-9 3 樂高機(jī)器人短信控制程序設(shè)計(jì)-11 3.1 PC端與樂高機(jī)器人交互的程序設(shè)計(jì)-11 3.2 GSM與PC端交互的程序設(shè)計(jì)-14 4 基于Mindset的腦機(jī)接口程序設(shè)計(jì)-20 4.1 Mindset通訊協(xié)議解析-20 4.2 腦機(jī)接口控制實(shí)現(xiàn)-22 4.2.1 腦電信號的讀取與存儲(chǔ)-22 4.2.2 注意力數(shù)據(jù)分析-23 4.2.3 眨眼數(shù)據(jù)分析-26 4.2.4 腦電信號的特征分析-27 4.2.5 遺傳算法求解特征指標(biāo)-27 5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析-31 5.1 GSM模塊實(shí)現(xiàn)樂高機(jī)器人控制-31 5.2 Mindset實(shí)現(xiàn)樂高機(jī)器人控制-32 6 結(jié)論與展望-34 參考文獻(xiàn)-35 攻讀學(xué)位期間的研究成果-37 致謝-38 附錄-39 |
