腦電波載運工具

1、基于腦電波的載運工具控制器的設(shè)計,組員:李俊 高波 唐春林 郭靈燕 趙越指導教師:Professor Steed Huang,目標,環(huán)境安全型社會是一種人與自然安全共生的社會形態(tài)，其核心內(nèi)涵之一是人類的生產(chǎn)活動以環(huán)境承受能力為基礎(chǔ)， 以安全科技為依據(jù)。本設(shè)計的目的是測試現(xiàn)成的瑜伽程序，收集場景數(shù)據(jù)，以便將來收集腦信號檢測行業(yè)流行解決方案。,簡介,腦波，又稱之為腦電波，是人大腦發(fā)出的電波，非常的微弱，只能通過設(shè)備來檢測。人的腦波在不同狀

2、態(tài)下，會不同，因此可以通過腦波來量化分析人的精神狀態(tài)?？茖W家講腦電波分為四種，以下為詳細解釋　　(1)α腦波　　　　α腦波，是當人們放松身心、沉思時的腦波。它以每秒鐘8～12周波的頻率運行著。當人們在做“白日夢”或遐思時，腦波就會呈現(xiàn)這種模式。這種模式下的人應(yīng)該是處于放松式的清醒狀態(tài)中?！　?2)β腦波　　　　β腦波，是一種有意識的腦波，它以每秒鐘12～25周波的頻率運行著。當人們處于清醒、專心、保持警覺的狀態(tài)，或者是在思考、

3、分析、說話和積極行動時，頭腦就會發(fā)出這種腦波?！　?3)θ腦波　　　　θ腦波，是人們沉于幻想或剛?cè)朊邥r發(fā)出的腦波。它以每秒鐘4～8周波的頻率運行著。這正好屬于“半夢半醒”的朦朧時段，在這種狀態(tài)下，人的大腦正在處理白天接收的資訊，而許多的靈感可能就在這個時候突現(xiàn)?！　?4)δ腦波　　　　δ腦波，是人們沉睡無夢時發(fā)出的腦波。它以每秒鐘0.3～4周波的頻率運行。,原理圖,醫(yī)學解剖發(fā)現(xiàn)松果體和古人說天眼位置吻合，所以我們用導電膠帶確保

4、信號來源于天眼,實際佩戴方式,實現(xiàn)方式,1.安裝mindware軟件,2.安裝mindware相關(guān)驅(qū)動,3.運行mindware和自編寫的軟件,4.獲取在瑜伽程序下的原始數(shù)據(jù),5.對數(shù)據(jù)進行一般分析,mindware界面,自編軟件方案設(shè)計,相關(guān)解釋,eSense “專注度Attention”指數(shù)　　這個無符號的一個字節(jié)值表明用戶當前的“eSense專注度Attention指數(shù)”，即使用者 精神“集中度”水平或“注意度”水平的強烈程

5、度。當你能夠進入高度專 注狀態(tài)并且可以穩(wěn)定地控制你的心理活動，該指數(shù)的值就會很高。該指數(shù)值的范 圍是0到100。心煩意亂、精神恍惚、專注度Attention不集中以及焦慮等精神狀態(tài)都將降低 專注度Attention指數(shù)的數(shù)值。默認情況下，數(shù)值的輸出是有效的。通常一秒鐘輸出一次。,eSense“冥想度Meditation“指數(shù)　　這個無符號的一個字節(jié)值表明用戶當前的“eSense冥想度Meditation指數(shù)” ，即使用 者精

6、神“平靜度”水平或“冥想度Meditation”水平。該指數(shù)值的范圍是0到100。需要注 意的是，冥想度Meditation指數(shù)反映的是使用者的精神狀態(tài)，而不是其身體狀態(tài)。所以，簡 單地進行全身肌肉放松并不能快速地提高冥想度Meditation水平。然而，對大多數(shù)人來說， 在正常的環(huán)境下，進行身體放松通常有助于精神狀態(tài)的放松。冥想度Meditation水平的提高 與大腦活動的減少有明顯的關(guān)聯(lián)。,宏定義,int attention

7、;//專注度 int meditation;//冥想度 int raw;//原始數(shù)據(jù) int delta;//δ波段 int theta;//θ腦波 int alpha1;//α腦波 int alpha2;//α腦波 int beta1;//β腦波 int beta2;//β腦波 int gamma1;//γ腦波 in

8、t gamma2;//γ腦波,部分代碼展示,THINKGEAR_API int TG_SetStreamLog (int connectionId, const char *filename) // 做為一個ThinkGear的連接，將對它進行串行數(shù)據(jù)流字節(jié)的讀取，它將自動記錄這些字節(jié)數(shù)據(jù)到一個日志文件中。 THINKGEAR_API int TG_SetDataLog (int connectionId,

9、const char *filename) //作為一個ThinkGear連接器讀取并解析來自它的串行數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包，它將記錄數(shù)據(jù)解析到一個日志文件。 THINKGEAR_API int TG_EnableBlinkDetection (int connectionId, int enable) //啟用或禁止檢測 THINKGEAR_API int TG_Connect (int connectionI

10、d, const char *serialPortName, int serialBaudrate, int serialDataFormat) //連接一個ThinkGear連接，通過給定的ConnectionId，在串行通信（COM）端口，以便與ThinkGear模塊進行通信。THINKGEAR_API void TG_FreeConnection (int connectionId) //釋放與給定的Thi

11、nkGear連接相關(guān)聯(lián)的所有內(nèi)存。,理想數(shù)據(jù)顯示,分別對應(yīng) attention meditation raw delta theta alpha1 alpha2 等等,圖形化分析,在剛戴上耳機時，被測試者心緒混亂，經(jīng)過一小段時間的穩(wěn)定，當注意曲線、和禪坐曲線都達到80時，進入放松狀態(tài)。,兩個曲線若保持一段時間在50以上，此時就可認為是放松狀態(tài)較為持久了。,顯然有一些波動，此時被測試者由于閉目冥想，思緒起伏，因而顯示為腦電波

12、曲線的波動。,被測試者睜開眼睛，和同學閑聊，思緒一下子放松了，曲線也是迅速下降。,上面是人心思躁亂的狀態(tài)，曲線走勢來看，很明顯都是曲線到達一個低谷時，然后有所轉(zhuǎn)變。,很顯然符合之前的分析，當二種曲線在80左右些微波動時，被測試者正是處在一個較為專注狀態(tài)，思緒中沒有太多的雜念。,總結(jié),大四上學期期中的時候，學校安排了校內(nèi)實訓。我們小組這次被分派的題目是基于腦電波的載運工具控制器的設(shè)計。一開始拿到題目的時候，內(nèi)心還是有點激動的。腦電波本身屬

13、于電信號，而又由于其動態(tài)變化，不易捕捉，所以也無法量化分析。這是老師為我們提供了一個神念科技的腦電波測試耳機，雖說這是一個看似簡單的兒童玩具，但是其中蘊含的科技含量還是很高的。我們可以用腦磁波與腦電波組合控制無人機，無人車，無人船的行走。不過，在整個過程走完之后，回想一下，自己以及各個成員在這個過程中還是學到了很多的東西的，最最重要的還是我們的眼界得到了極大的開闊。當然，這一切也要歸功于黃老師最近研究的東西的一次分享，在此，由衷感謝黃