"机器人头部动作识别系统的硬件设计" 机器人头部动作识别系统的硬件设计是指通过头部运动测量单元的设计,采用了三轴陀螺仪L3G4200D和三轴加速度传感器ADXL345,来检测人的头部运动信息,并将其发送到机械臂执行端,以控制机械臂的运动。该系统主要由头部动作识别单元和机械手部分组成。 头部运动测量单元的设计是该系统的核心部分。该单元采用了三轴数字陀螺仪与三轴加速度传感器融合的策略,将采集到的信息经过数字滤波处理后,估算出头部的运动姿态,通过无线单元发送到机械臂执行端。 陀螺仪采用意法半导体(ST)推出的L3G4200D,是三轴数字陀螺仪,支持I2C和SPI接口,量程范围从±250dps到±2000dps,用户可以设定全部量程,低量程数值用于高精度慢速运动测量。器件提供一个16位数据输出,以及可配置的低通和高通滤波器等嵌入式数字功能。 加速度传感器采用ADXL345,是ADI公司的三轴加速度传感器,支持I2C和SPI接口,最大可感知16g的加速度,感应精度可达到3.9mg/LSB,具有10位的固定分辨率和用户可选择分辨率,可通过串行接口配置采样速率。具有自由落体检测,单击双击检测等功能。 无线通信单元采用由NORDIC出品的工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM 频段的无线收发器nRF24L01。无线收发器包括:频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。芯片具有极低的电流消耗:当工作在发射模式下发射功率为0dBm时电流消耗为11.3mA,接收模式时为12.3mA,掉电模式和待机模式下电流消耗更低。输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。 主控MCU主控芯片采用意法半导体的增强型ARM cortex-m3处理器STM32F103RBT6,最高72MHz系统时钟,集成128K FLASH和20K SRAM,16通道12bit ADC,集成多达7通道的DMA控制器,多达4个16位定时计数器其中包括一个面向于电机控制的高级定时器,集成I2C,SPI,CAN,USART和USB通信接口。满足系统需求。 姿态估计通过I2C总线与陀螺仪和加速度传感器进行通信,通过定时器中断,估算出头部的运动姿态,通过无线单元发送到机械臂执行端。 机械臂的执行器驱动单元设计,该部分采用MOSFET驱动,有电流反馈。机械臂结构设计,该部分采用线性执行器电动推杆,推力1500N,速度在2mm/s至60mm/s之间可控,行程200mm,机械臂底盘支持360度全向旋转,整体水平作用距离达1.2m,垂直作用距离1.0m,腕关节支持360度旋转,夹持机构开合行程30mm,可以应对一般家庭应用。 本文利用加速度计与陀螺仪组合单元检测人的头部的机械运动,控制机械臂运动并抓取目标,之后人可以控制机械臂将物品放在适当的位置,可以为四肢瘫痪的人提供一种交互式的辅助装置。 该系统的设计可以为残疾人提供一种交互式的辅助装置,提高他们的生活质量和自主能力。同时,该系统也可以应用于其他领域,如智能家居、医疗保健等。
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标题 "基于脑电的眨眼检测数据集" 涉及的核心知识点主要集中在脑电图(EEG)技术、眼动伪影(ocular artifacts)的识别以及脑机接口(BCI)的应用。这篇描述中提到的数据集是专门为了研究和评估用于纠正脑电图中眼动伪影的算法而设计的。 1. **脑电图(Electroencephalogram, EEG)**:EEG是一种无创、实时监测大脑神经活动的技术,通过在头皮上放置电极,记录到大脑皮层产生的微弱电信号。这些信号反映了大脑的神经元同步活动,通常以波形显示,不同类型的波形对应不同的大脑状态,如α波与放松、闭眼状态相关,β波则与清醒、专注状态有关。 2. **眼动伪影(Ocular Artifacts)**:在EEG信号中,眼球运动和眨眼等眼动会导致显著的干扰信号,这些干扰被称为眼动伪影。它们可能掩盖或混淆大脑真实活动的信号,因此在分析EEG数据时,必须进行校正以确保数据的准确性和可靠性。 3. **眨眼检测**:眨眼是眼动的一种形式,它在EEG信号中会产生明显的特征。通过对EEG数据进行分析,可以识别出眨眼事件,这在研究中具有重要意义,因为不正确的眨眼检测可能导致对大脑活动的误读。此外,眨眼检测也是生物特征识别和疲劳监测等领域的一个重要方面。 4. **脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)**:BCI是一种直接连接大脑与外部设备的技术,允许大脑的信号被解析并转化为指令,用于控制设备或通信。在这个数据集中,眼动伪影的校正对于建立可靠的BCI系统至关重要,因为BCI需要从不受干扰的EEG信号中提取有效信息。 5. **数据集的结构**:"EEGdata7-main"可能表示这是一个包含多个子数据集的大文件,可能每个子集对应一个特定的实验条件或参与者。通常,这样的数据集会包含多个通道(channels)的EEG信号,每个通道代表头皮上的一个位置,以及时间序列数据,这些数据记录了每个通道在特定时间点的电压变化。 这个数据集的目的是为研究人员提供一个基准,用以测试和比较他们的眼动伪影校正算法的性能。通过使用这个数据集,科学家们可以优化算法,提高从EEG信号中提取有用信息的精度,从而推动BCI技术的进步,并在神经科学、临床诊断、人机交互等多个领域产生积极影响。
2025-06-17 23:09:37 8.31MB 眨眼检测 脑机接口
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基于视觉注意的脑机接口系统的研制 本文是关于基于视觉注意的脑机接口系统的研制的毕业论文,论文的主要研究内容是基于非依赖视觉注意的脑机接口系统的建构。脑机接口(brain-computer interface, BCI)是一种能够实现人脑与机器之间信息交换的系统,它可以将人的思想和意图转化为机器语言,以控制机器的行为。 视觉注意是人脑中的一种复杂的认知过程,它可以影响人的视觉感知和注意力分配。基于视觉注意的脑机接口系统可以让用户通过视觉注意来控制机器的行为,从而实现人机交互。 论文的研究方法是使用电脑屏幕上显示两个闪烁的方形物体,以不同的频率闪烁,代表左右两个不同的方向。用户只需要盯着中心十字并注意某个方形块,就可以选中对应方向,从而控制电脑显示器上的小车到达指定位置。 实验结果表明,基于视觉注意的脑机接口系统具有广泛的前景,用户可以通过视觉注意来控制机器的行为,实现人机交互。该系统的平均控制正确率达到了75%,证明了该系统的可行性和实用性。 论文的主要内容包括:脑机接口的结构、脑机接口研究现状、基于视觉注意的脑机接口系统的原理和实现方法、实验结果和讨论等。论文的研究结果表明,基于视觉注意的脑机接口系统是一种具有广泛前景的技术,它有可能改变未来的人机交互方式。 脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)是一种能够实现人脑与机器之间信息交换的系统,它可以将人的思想和意图转化为机器语言,以控制机器的行为。脑机接口系统可以应用于多个领域,例如机械臂控制、智能家居、虚拟现实等。 视觉注意是人脑中的一种复杂的认知过程,它可以影响人的视觉感知和注意力分配。基于视觉注意的脑机接口系统可以让用户通过视觉注意来控制机器的行为,从而实现人机交互。 本论文的研究结果表明,基于视觉注意的脑机接口系统具有广泛的前景,它可以应用于多个领域,例如机械臂控制、智能家居、虚拟现实等。该系统的平均控制正确率达到了75%,证明了该系统的可行性和实用性。 本论文的研究结果表明,基于视觉注意的脑机接口系统是一种具有广泛前景的技术,它可以应用于多个领域,例如机械臂控制、智能家居、虚拟现实等。该系统的平均控制正确率达到了75%,证明了该系统的可行性和实用性。
2025-05-27 20:49:57 1.6MB
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内容概要:本文探讨了TDCA算法在自行采集的数据上效果不佳的原因,从数据采集、实验范式设计、数据预处理及算法应用与优化四个方面进行了详细分析。数据采集方面包括电极接触不良、设备差异、采样率不合适和实验环境干扰;实验范式设计方面涉及刺激参数不合适和试验设计不完善;数据预处理方面涵盖滤波处理不当与数据归一化问题;算法应用与优化方面则指出参数设置不合理、模型训练不足以及个体差异未被充分考虑等问题。此外,还提及了数据标注错误和软件或代码实现问题的影响。; 适合人群:从事脑机接口研究、神经工程领域的科研人员和技术开发者。; 使用场景及目标:①帮助研究人员排查TDCA算法应用效果不佳的具体原因;②为优化TDCA算法提供理论依据和技术指导;③提高自行采集数据的质量和算法性能,促进相关研究的发展。; 阅读建议:读者应结合自身研究背景和实际情况,针对文中提到的各项问题逐一排查,并根据具体情况进行相应的改进措施。同时,建议关注最新的研究成果和技术进展,不断优化数据采集和处理流程。
2025-05-07 19:49:42 16KB 数据采集 脑电信号 SSVEP 算法优化
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内容概要:本文详细分析了TDCA算法在自采数据中表现不佳的可能原因,并提出了相应的改进建议。首先,从算法敏感性方面指出时空滤波器对噪声敏感,建议增加预处理步骤如带阻滤波和ICA去除伪迹;信号对齐问题则需要使用同步触发设备并在预处理阶段重新对齐触发信号与EEG数据。其次,在数据采集与范式设计方面,强调了刺激参数与清华数据集差异、通道配置与空间模式不匹配以及校准数据量不足等问题,并给出了具体的调整建议,包括检查刺激频率、优化电极配置、增加试次数等。最后,考虑到个体差异与视觉疲劳、数据分段与时间窗选择等因素,提出了引入个性化校准、尝试不同时间窗长度等措施。改进策略总结为优化预处理流程、验证刺激参数、调整通道配置、增加校准数据量和引入迁移学习五个方面。 适合人群:从事脑机接口研究或TDCA算法应用的研究人员、工程师和技术人员。 使用场景及目标:①帮助研究人员分析TDCA算法在自采数据中表现不佳的原因;②指导研究人员通过优化预处理流程、验证刺激参数等方式改进TDCA算法的应用效果。 其他说明:若上述调整仍无效,可进一步提供数据样例或实验参数细节,以便针对性分析。文章提供的建议基于对TDCA算法特性的深入理解,旨在提高算法在实际应用中的性能和稳定性。
2025-05-07 19:44:00 17KB 预处理技术
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bci 系统复现,项目主要利用结合了稳态视觉诱发电位(SSVEP)范式的脑机接口技术。通过自主设计的刺激器闪烁刺激,诱发大脑产生与闪烁刺激频率一致的基频和倍频的脑电信号。通过脑电采集设备对脑电信号进行采集放大,并传达给计算机,计算机在MATLAB 软件中对采集得到的信号采取频谱分析,进行对脑电信号进行处理识别,从而实现脑电信号与控制信号的转换。之后,将控制信号通过蓝牙设备对第三方设备传达控制指令,凭借指令第三方应用根据对应的预先设定的指令进行预想的状态反应。 即可实现利用脑电信号进行脑控打字拼写、脑控智能机器人(轮椅模型)、脑控智能家居的控制。从而达到为某些失能人群提供服务的目的。 1 产品包括视觉刺激软(硬)件、脑电采集设备、脑电信号放大器、脑电信号处理软件、以及相应的功能性辅助软件五部分。仅需对不同个体进行简单校准,即可进行使用。产品主要利用了稳态视觉诱发电位的脑机接口技术,通过产品配套的硬件以及软件部分。对于有运动障碍,语言障碍的使用者,仅需使用者视觉情况正常以及大脑意识清晰,即可通过SSVEP刺激,诱发使用者大脑枕叶视觉区产生稳态视觉诱发电位。
2025-04-15 12:36:52 498.05MB 脑机接口 ssvep
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BCI Competition IV 2b数据集,一个EEG信号运动想象二分类数据集,官网下载速度极慢,分享给需要的同学
2025-03-25 16:07:35 216.21MB 脑机接口 数据集
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BCI Competition IV 2a数据集 只有一个A01T和A01E数据,请谨慎下载。 数据形状如下 data >>>(1000*22*288) label >>>(288*1)
2024-03-26 18:15:12 104.72MB matlab
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matlab开发-基于脑电图的脑机接口质量指数。基于脑电图的脑机接口实时离散小波变换与ANFIS分类器
2024-03-26 18:03:39 4.19MB
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结合USB手写板,介绍了用MC68HC05JB4等MOTOROLA单片机开发USB设备的一般思路和具体方法。
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