腦-機接口技術及其在康復訓練中的應用.pdf

1、腦-計算機接口是在人腦和計算機或其它電子設備之間建立一種不依賴于常規(guī)大腦輸出通路（例如外周神經(jīng)和肌肉組織）的直接信息交流與控制通道，是一種全新的人-機交互系統(tǒng)。腦.機接口的一個重要用途是為那些思維正常但有嚴重運動功能障礙的患者提供一種新的康復訓練方式，使患者主動參與到治療過程中，以提高治療效果。
　　 本文以基于運動想象的腦電信號為研究對象，自行研制了具有USB接口的腦電信號采集系統(tǒng)，開發(fā)了在線BCI實驗軟件平臺，并在成功提取運

2、動想象信號的基礎上，將基于運動想象的腦-機接口作為康復訓練的控制接口，分別設計了機械手控制系統(tǒng)和虛擬康復訓練平臺。
　　 在硬件設計中，對于腦電信號采集系統(tǒng)，主要采用16位高精度逐次比較型ADS7805實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，使用具有LISB功能的單片機C8051F320完成數(shù)據(jù)采集和USB數(shù)據(jù)傳輸功能；對于三自由度機械手控制系統(tǒng)，主要采用驅(qū)動芯片LMD18200實現(xiàn)對直流電機的PWM控制，利用8254對光電碼盤輸出脈沖計數(shù)實現(xiàn)位置信號

3、的檢測，使用C8051F340作為微控制器完成機械手運動的控制。
　　 在軟件設計中，以VC++6.0為開發(fā)環(huán)境，采用模塊化設計思想，運用多線程技術、“NI Measurement Studio for VC++6.0”ActiveX技術、與MATLAB接口技術和虛擬現(xiàn)實技術，開發(fā)了具有采集、記錄、訓練、測試、分析和虛擬康復訓練多種功能為一體的在線BCI軟件系統(tǒng)。
　　 同時，本研究在設計過程中進行了多次實驗，分別驗證了