腦電波載運(yùn)工具

1、基于腦電波的載運(yùn)工具控制器的設(shè)計(jì),組員:李俊 高波 唐春林 郭靈燕 趙越指導(dǎo)教師:Professor Steed Huang,目標(biāo),環(huán)境安全型社會(huì)是一種人與自然安全共生的社會(huì)形態(tài)，其核心內(nèi)涵之一是人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)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(jì)的目的是測(cè)試現(xiàn)成的瑜伽程序，收集場(chǎng)景數(shù)據(jù)，以便將來(lái)收集腦信號(hào)檢測(cè)行業(yè)流行解決方案。,簡(jiǎn)介,腦波，又稱(chēng)之為腦電波，是人大腦發(fā)出的電波，非常的微弱，只能通過(guò)設(shè)備來(lái)檢測(cè)。人的腦波在不同狀

2、態(tài)下，會(huì)不同，因此可以通過(guò)腦波來(lái)量化分析人的精神狀態(tài)。科學(xué)家講腦電波分為四種，以下為詳細(xì)解釋　　(1)α腦波　　　　α腦波，是當(dāng)人們放松身心、沉思時(shí)的腦波。它以每秒鐘8～12周波的頻率運(yùn)行著。當(dāng)人們?cè)谧觥鞍兹諌?mèng)”或遐思時(shí)，腦波就會(huì)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(shí)的腦波，它以每秒鐘12～25周波的頻率運(yùn)行著。當(dāng)人們處于清醒、專(zhuān)心、保持警覺(jué)的狀態(tài)，或者是在思考、

3、分析、說(shuō)話(huà)和積極行動(dòng)時(shí)，頭腦就會(huì)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(shí)發(fā)出的腦波。它以每秒鐘4～8周波的頻率運(yùn)行著。這正好屬于“半夢(mèng)半醒”的朦朧時(shí)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(gè)時(shí)候突現(xiàn)?！　?4)δ腦波　　　　δ腦波，是人們沉睡無(wú)夢(mèng)時(shí)發(fā)出的腦波。它以每秒鐘0.3～4周波的頻率運(yùn)行。,原理圖,醫(yī)學(xué)解剖發(fā)現(xiàn)松果體和古人說(shuō)天眼位置吻合，所以我們用導(dǎo)電膠帶確保

4、信號(hào)來(lái)源于天眼,實(shí)際佩戴方式,實(shí)現(xiàn)方式,1.安裝mindware軟件,2.安裝mindware相關(guān)驅(qū)動(dòng),3.運(yùn)行mindware和自編寫(xiě)的軟件,4.獲取在瑜伽程序下的原始數(shù)據(jù),5.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一般分析,mindware界面,自編軟件方案設(shè)計(jì),相關(guān)解釋,eSense “專(zhuān)注度Attention”指數(shù)　　這個(gè)無(wú)符號(hào)的一個(gè)字節(jié)值表明用戶(hù)當(dāng)前的“eSense專(zhuān)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(qiáng)烈程

5、度。當(dāng)你能夠進(jìn)入高度專(zhuān) 注狀態(tài)并且可以穩(wěn)定地控制你的心理活動(dòng)，該指數(shù)的值就會(huì)很高。該指數(shù)值的范 圍是0到100。心煩意亂、精神恍惚、專(zhuān)注度Attention不集中以及焦慮等精神狀態(tài)都將降低 專(zhuān)注度Attention指數(shù)的數(shù)值。默認(rèn)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(gè)無(wú)符號(hào)的一個(gè)字節(jié)值表明用戶(hù)當(dāng)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(jiǎn) 單地進(jìn)行全身肌肉放松并不能快速地提高冥想度Meditation水平。然而，對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)， 在正常的環(huán)境下，進(jìn)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(dòng)的減少有明顯的關(guān)聯(lián)。,宏定義,int attention

7、;//專(zhuān)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(gè)ThinkGear的連接，將對(duì)它進(jìn)行串行數(shù)據(jù)流字節(jié)的讀取，它將自動(dòng)記錄這些字節(jié)數(shù)據(jù)到一個(gè)日志文件中。 THINKGEAR_API int TG_SetDataLog (int connectionId,

9、const char *filename) //作為一個(gè)ThinkGear連接器讀取并解析來(lái)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(gè)日志文件。 THINKGEAR_API int TG_EnableBlinkDetection (int connectionId, int enable) //啟用或禁止檢測(cè) THINKGEAR_API int TG_Connect (int connectionI

10、d, const char *serialPortName, int serialBaudrate, int serialDataFormat) //連接一個(gè)ThinkGear連接，通過(guò)給定的ConnectionId，在串行通信（COM）端口，以便與ThinkGear模塊進(jìn)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(duì)應(yīng) attention meditation raw delta theta alpha1 alpha2 等等,圖形化分析,在剛戴上耳機(jī)時(shí)，被測(cè)試者心緒混亂，經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間的穩(wěn)定，當(dāng)注意曲線、和禪坐曲線都達(dá)到80時(shí)，進(jìn)入放松狀態(tài)。,兩個(gè)曲線若保持一段時(shí)間在50以上，此時(shí)就可認(rèn)為是放松狀態(tài)較為持久了。,顯然有一些波動(dòng)，此時(shí)被測(cè)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(dòng)。,被測(cè)試者睜開(kāi)眼睛，和同學(xué)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(shì)來(lái)看，很明顯都是曲線到達(dá)一個(gè)低谷時(shí)，然后有所轉(zhuǎn)變。,很顯然符合之前的分析，當(dāng)二種曲線在80左右些微波動(dòng)時(shí)，被測(cè)試者正是處在一個(gè)較為專(zhuān)注狀態(tài)，思緒中沒(méi)有太多的雜念。,總結(jié),大四上學(xué)期期中的時(shí)候，學(xué)校安排了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)。我們小組這次被分派的題目是基于腦電波的載運(yùn)工具控制器的設(shè)計(jì)。一開(kāi)始拿到題目的時(shí)候，內(nèi)心還是有點(diǎn)激動(dòng)的。腦電波本身屬

13、于電信號(hào)，而又由于其動(dòng)態(tài)變化，不易捕捉，所以也無(wú)法量化分析。這是老師為我們提供了一個(gè)神念科技的腦電波測(cè)試耳機(jī)，雖說(shuō)這是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的兒童玩具，但是其中蘊(yùn)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(wú)人機(jī)，無(wú)人車(chē)，無(wú)人船的行走。不過(guò)，在整個(gè)過(guò)程走完之后，回想一下，自己以及各個(gè)成員在這個(gè)過(guò)程中還是學(xué)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(kāi)闊。當(dāng)然，這一切也要?dú)w功于黃老師最近研究的東西的一次分享，在此，由衷感謝黃