《先進腦機接口理論與腦控康復車實現技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由周宗潭擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：先進腦機接口理論與腦控康復車實現技術研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：周宗潭
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
以提高腦機接口(BCI)系統的可用性和實用性為總體目標，研究新型EEG採集技術與非晶絲MEG檢測技術相結合的混合BCI大腦信息非禁止/非接觸可靠測量與信號融合技術；以裝備上述腦信號監測系統的自主康復車為基本平台，設計和開展科學實驗，探索人機結合中的共享自主性問題和自適應控制主體切換方法；通過對人機反饋通道的非對稱特點進行分析和設計，研究康復車的最佳化腦機控制策略；研究原子運動產生、轉化、銜接和同步等過程的內在規律和相應的線上識別算法，構建能符合人體運動神經機理的高效康復車導航與簡單目標操作和抓取控制系統。在上述人機協調控制理論探索的基礎上，設計人機協調的控制機理並以此為指導設計合理的BCI範式，實現具有大腦直接通訊與控制能力的康復車高效導航和操控方法，並構建康復車原型系統驗證上述腦信號採集、人機系統理論探索和實驗範式設計工作，使康復車達到“即插即用、即時可用、穩定可靠、長期工作”的實用化標準
結題摘要
本項目從提高腦機接口(BCI)系統的可用性和實用性的總目標出發，在先進BCI理論與方法、腦控康復車實現技術、非禁止/非接觸腦磁信號檢測技術這三個方面取得了重要的研究進展和成果。在先進BCI理論與方法方面，課題組以多模態大腦活動信號融合為突破口，實現了融合P300和SSVEP等同源腦電(EEG)信號特徵的混合BCI設計與最佳化方法，以及融合EEG、眼電(EOG)和肌電(EMG)等多源神經信號的多模態腦機互動方法，有效提高了目前BCI系統的分類準確率、信息傳輸速度和控制自由度，相關性能指標處於國際領先水平。在腦控康復車實現技術方面，課題組以多模態融合BCI技術為基礎，搭建了一套結合智慧型輪椅和機械手臂的腦控康復車實驗平台，實現了針對殘疾人康復助殘的腦機協同操控方法與實現技術，使被試能夠利用自發和誘發腦電信號，完成移動導航與簡單目標操作、抓取任務。利用上述實驗平台，課題組通過分析BCI控制、反饋通路的非對稱特性，進一步研究了融合人腦只能和人工智慧的康復車共享控制策略，充分發揮人機各自優勢，提高人機互動效率和系統操控性能。在非禁止/非接觸腦磁檢測技術方面，課題組實現了基於非晶絲巨磁阻材料的腦磁信號檢測技術和感測器樣機，在國內首次實現了在非禁止/非接觸環境下的大腦信號採集，為實現BCI系統“即插即用，隨時可用”的目標提供了有效的硬體支撐。在項目研究期間，課題組共發表SCI期刊論文12篇，EI會議論文5篇。同時，在項目資助下申請和授權腦機接口相關國家發明專利10項。本項目的研究成果在腦信號採集、特徵融合與識別和腦控康復車套用等三個不同層次取得了重要的理論與技術成果，為BCI技術向“即插即用、即時可用、穩定可靠、長期工作”的實用化目標發展提供了重要的理論與技術儲備。
