發(fā)布時(shí)間：2020-08-25 16:23

【摘要】：腦機(jī)接口(Brain Computer Interface,BCI)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展讓生物個(gè)體之間腦到腦的溝通成為可能。腦機(jī)接口技術(shù)不僅能通過大腦活動(dòng)產(chǎn)生的生理信號(hào)解讀特定的意念,而且可向大腦直接施加外部刺激,實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的干預(yù),從而控制生物的某些特定感受和行為。將上述兩種不同信息傳遞方向的腦機(jī)接口相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同個(gè)體之間腦到腦的信息傳輸通路,即“腦腦接口”(Brain-brain Interface,BBI)。目前,腦腦接口的研究已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)不同生物個(gè)體之間腦到腦的信息傳遞及意念控制,但與人腦意念操控相關(guān)的腦腦接口存在控制方式單一,控制對(duì)象和任務(wù)簡單,缺少反饋等問題,所以,對(duì)于腦腦接口中的意念控制效果及信息傳輸效率等方面的探究具有重要意義。論文基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口技術(shù),建立了人和大鼠機(jī)器人之間的無線腦腦接口系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了人腦意念對(duì)大鼠機(jī)器人運(yùn)動(dòng)行為的實(shí)時(shí)穩(wěn)定控制。具體內(nèi)容包括:1)研究了基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口解碼人的運(yùn)動(dòng)意圖及眨眼的控制方式。通過建立基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口并完成運(yùn)動(dòng)想象實(shí)驗(yàn),證明利用基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口解碼運(yùn)動(dòng)意圖和眨眼作為人腦意念操控大鼠機(jī)器人的控制方式具有可行性。2)研究了將意念解碼結(jié)果轉(zhuǎn)換為大鼠機(jī)器人控制指令的方法,提出了兩種決策模型:直接閾值法模型(Direct Threshold Method,DTM)和梯度閾值法模型(Gradient Threshold Method,GTM),并基于所提出的決策模型搭建了人腦意念操控大鼠機(jī)器人系統(tǒng)。利用該無線腦腦接口能夠?qū)崿F(xiàn)人腦意念對(duì)大鼠機(jī)器人的穩(wěn)定操控。3)設(shè)計(jì)了從鼠標(biāo)操控到人腦意念操控完成八臂迷宮任務(wù)的實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了人腦意念對(duì)大鼠機(jī)器人的穩(wěn)定操控。對(duì)提出的兩種決策模型進(jìn)行對(duì)比分析,梯度閾值法模型能夠更加穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)人腦意念操控。研究結(jié)果表明人能夠穩(wěn)定地意念操控大鼠機(jī)器人完成多種迷宮任務(wù),證明了通過人與大鼠之間腦腦接口實(shí)現(xiàn)兩種生物個(gè)體大腦之間多維度信息傳輸?shù)目尚行浴?br> 【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.7;R318
【圖文】：

邐！逡逑圖２－１本研究中基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口系統(tǒng)概覽逡逑圖２－１展示了本研究中使用的ＢＣＩ系統(tǒng)。該系統(tǒng)由信號(hào)獲取、信號(hào)預(yù)處理、逡逑信號(hào)解碼和結(jié)果輸出四部分組成。信號(hào)獲取部分為系統(tǒng)的輸入部分，將采集得到逡逑的腦電信號(hào)輸入系統(tǒng)，ＥＥＧ記錄儀器為Ｎｅｕｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ邋（ＮＥ）公司的Ｓｔａｒｓｔｉｍ放大逡逑１２逡逑

生成事件代碼信號(hào)同步記錄到腦電信號(hào)中，用以標(biāo)記開始運(yùn)動(dòng)想象運(yùn)動(dòng)時(shí)刻。在逡逑整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，受試者被要求將視線一直保持在十字上，避免身體活動(dòng)并保持逡逑放松（圖２－２）。同時(shí)，受試者也被告知可以進(jìn)行正常地眨眼。逡逑１３逡逑

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文邐基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口系統(tǒng)逡逑表２－３離線解碼正確率及對(duì)應(yīng)的分類器選擇逡逑受試者邐離線解碼正確率邐分類器逡逑５１邐６０．３６％邐ＣＳＰ＋ＬＤＡ逡逑５２邐５９．３１％邐ＣＳＰ＋ＳＶＭ逡逑５３邐６４．５９％邐ＣＳＰ＋ＬＤＡ逡逑５４邐６７．１５％邐ＣＳＰ＋ＬＤＡ逡逑５５邐８３．２８％邐ＣＳＰ＋ＬＤＡ逡逑可見，ＣＳＰ與ＬＤＡ結(jié)合的平均解碼算法的正確率最高。在線測(cè)試階段使用逡逑ＣＳＰ＋ＬＤＡ的方法來在線實(shí)時(shí)解碼，，解碼結(jié)果對(duì)比如下：逡逑表２－４解碼正確率結(jié)果逡逑

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10 葉依露;賴W毩

本文編號(hào)：2803919