校企合作毕业设计

利用增强现实技术的脑控自滚动小球系统设计

机械工程

资助企业: 上海念通智能科技有限公司

企业导师: 刘朝旭

指导教师: 孟建军

项目成员: 吉明浩、石尚、朱孟阳

项目海报
项目视频
项目简介

项目概述

本项目面向脑控自滚动球形机器人交互场景,设计制作一款球形机器人,在SJT脑机接口系统的基础上,利用念通智能的 iRecorder W16 无线脑电采集器,使用BCI2000脑机接口系统平台,设计、开发并搭建基于增强现实的脑控界面,裁剪相应的稳态视觉诱发电位SSVEP并解码得到结果,同时运用Unity建立增强现实场景,实现视觉刺激和虚拟赛道,完成自滚动小球的脑控任务,在规定时间内完成规定的赛道轨迹。

项目目标

本项目要求球形机器人处于封闭球形空间内,具备透明外壳,直径在 8-20cm 之间,重量在 2kg 以内,外壳可拆卸并具备一定密封性。机器人能够使用蓝牙通信或使用无线网通信,可靠通信距离不小于15米,使用合理的控制算法控制球形机器人稳定运动。机器人的脑机接口系统要求受试者的4类SSVEP平均解码正确率大于85%,完成5人次以上在线脑控球形机器人实验。借助增强现实设备,设计人机交互界面,识别球形机器人的位置并控制球形机器人在场景内进行运动。

项目成果

本项目实现了以下成果:

1.   设计制作出一款满足目标要求的球形机器人,可以实现稳定运动。

2.   搭建了脑机接口系统,用于信号采集与信号处理,设计了离线实验和在线实验范式。

3.   建立了增强现实场景,实现了视觉刺激的呈现与虚拟赛道的搭建。

4.   实现了各系统模块间信息的通信与联系,验证了系统的可行性和稳定性。

5.   完成了6人次的离线实验和6人次的在线实验,离线解码正确率达标,在线实验脑控结果符合要求。


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