看過電影《阿凡達》的人一定不會忘記影片中這樣一個橋段：在潘多拉星上，下身癱瘓的的前海軍戰士傑克·薩利躺在密封艙中，通過頭上戴著的複雜設備，利用意念操控人造的混血阿凡達。 當然，潘多拉星和阿凡達只是導演卡梅隆的虛構，利用意念操控阿凡達自然也不可能發生。但是你或許不知道，利用“意念”操控物體已經不再是人類的空想。
基本介紹
由來,技術原理,套用,實例產品,實際套用,
由來
看過電影《阿凡達》的人一定不會忘記影片中這樣一個橋段：在潘多拉星上，下身癱瘓的的前海軍戰士傑克·薩利躺在密封艙中，通過頭上戴著的複雜設備，利用意念操控人造的混血阿凡達。 當然，潘多拉星和阿凡達只是導演卡梅隆的虛構，利用意念操控阿凡達自然也不可能發生。但是你或許不知道，利用“意念”操控物體已經不再是人類的空想。
技術原理
要想搞明白究竟是如何利用“意念”操控物體，首先必須要理解“腦電”的概念。“意念”操控，是利用人類的腦波操控，相關的科學研究已經超過半個世紀。 通俗地講，人類在進行各項生理活動時都在放電。心臟跳動時會產生1～2毫伏的電壓，眼睛開閉會產生5～6毫伏的電壓，而思考問題時大腦會產生0.2～1毫伏的電壓。 如果用科學儀器測量大腦的電位活動，那么在熒幕上就會顯示出波浪一樣的圖形，這就是“腦波”。腦波活動具有一定的規律性特徵，和大腦的意識存在某種程度的對應關係。人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態之下，腦電波的頻率會有明顯的不同，約在1～40赫茲之間，依照不同的頻率，腦波又被進一步分為α、β、δ、θ波。當人在一定的壓力之下精神高度集中時，腦波的頻率在12～38赫茲之間，這個波段被稱為β波，是“意識”層面的腦波；當人注意力下降，處於放鬆狀態時，腦波的頻率會下降到8～12赫茲，這被稱為α波；進入睡眠狀態後，腦波頻率進一步下降，被分為θ波（4～8赫茲）和δ波（0.5～4赫茲），它們分別反映的是人在“潛意識”和“無意識”階段的狀態。 正是因為腦波具有這種隨著情緒波動而變化的特性，人類對於腦波的開發利用成為了可能。電影《阿凡達》中所展現的實際上是一種叫做腦機接口的技術（Brain-Computer Interface，簡稱BCI），是指在人腦與計算機等外部設備之間建立直接的連線通路。通過對於腦電信息的分析解讀，將其進一步轉化為相應的動作，這就是用“意念”操控物體的基本原理。
套用
目前，腦波相關的技術大多套用在醫療領域，例如治療癲癇等腦部疾病的病人。此外，已經有多個科研機構宣稱開發出了可以利用思維控制的義肢，但是，目前大多仍停留在實驗室階段。 雖然人類對於腦波的研究已經有60多年，但是相關的科研成果一直沒有能夠進行大規模的商業化套用。一方面是由於人的大腦過於複雜，人類對於它的研究還比較初級，另一方面，腦波測量的困難也成為阻礙技術進一步發展的重要原因。
人的大腦被緊緊包裹在頭蓋骨當中，頭骨禁止掉了大量信號，能夠傳到外面的已經相當微弱，因此從外界測量就變得格外困難。在專業醫療領域，腦電波的測量要在患者頭上裝上十幾個電極，並且塗滿導電膠，十分麻煩。如此複雜的測量過程也阻礙腦波技術在民用市場推廣，不過經過多年的技術積累，相關的技術終於在最近10年中取得了一些突破性進展。
目前，矽谷創業公司Neurosky已經將龐大的腦波監測設備縮減至一個頭戴式耳機的大小，並且僅僅需要一個金屬觸點就可以實現對於腦波的測量，這種攜帶型的設備也使腦波技術的大規模民用化成為可能。憑藉這方面的技術優勢，這家成立僅僅7年的公司迅速成長為行業內的領軍企業。
2009年的美國消費電子展（CES）上，全球最大的玩具廠商美泰公司推出了基於腦波技術的玩具MindFlex。MindFlex是一款腦波控制玩具，玩家可以用“意志”讓小球懸浮至空中，意念越專注，小球就漂浮越高。利用輔助的手動控制設備，玩家可以控制小球穿越各種障礙。MIndFlex推出短短5周后，第一批產品便銷售一空，瘋狂的表現也使它被亞馬遜評為“2009年聖誕節玩具採購清單第一名”。很多人不知道的是，這款玩具的核心技術供應商正是Neurosky公司。推出至今，Mindflex在歐美市場已經售出超過100萬套。今年年初，MindFlex更是被《時代》雜誌評為人類歷史上最偉大的100款玩具之一。
去年的ChinaJoy上，Neurosky與本土遊戲公司藍港線上達成深度合作協定，並率先在網遊《傭兵天下》中運用腦波技術；今年8月，Neurosky又與海爾合作推出了全球首款腦波電視，這款電視配備了Neurosky的腦波監測耳機Mindreader，並且內置了多款腦波控制遊戲，大大增加了電視的趣味性。此外，Neurosky的技術也已經運用在一些教育產品當中，幫助兒童提高注意力，美國國家射箭隊也在套用腦波技術提高運動員的成績。
2013年6月，美國明尼蘇達大學的華人科學家賀斌教授帶領的研究團隊展示了他的意念控制研究成果。與以往需要在大腦中植入電極的意念控制技術不同。賀斌教授最新的意念控制技術完全是無創的，無需進行大腦植入操作。使用者只需戴上一個帽子，通過帽子上的電極即可記錄下使用者的腦電波。在這個腦電圖掃描帽具有64個緊貼頭皮的電極。這些電極監控來自大腦的電活動並將信號（或信號中斷）傳遞給電腦。電腦對這些數據進行處理後將之轉化為另一種電子信號，通過Wifi傳遞至飛行器的接收器，從而控制飛行器的飛行動作。賀斌教授團隊展示了如何利用自己的意念操控一架模型直升機在空中飛行、俯衝、上升，甚至可以毫無困難地穿越以氣球做成的環形形障礙物。
2012年浙江大學學生樊鈺、史浩、張妙芳、周嘉彬等人研發的意念控制系統獲得全國大學生虛擬儀器大賽三等獎，可以通過眨眼選擇系統功能，集中注意力執行系統功能，實現意念控制機械手、音視頻播發、網際網路信息傳送、輪椅模型和玩遊戲等。
2013年11月浙江大學學生樊鈺、史浩等人研發的基於Wifi通信的意念控制視頻車，其設計中可以通過注意力控制賽車的速度，攝像頭的視頻實時傳輸到PC端和手機端。此設計由於創新性和技術性獲得全國大學生測量控制與儀器儀表設計大賽一等獎，並獲得國家專利。
2014年1月浙江大學樊鈺、童路遙等組建青芒創新創業團隊，研發意念控制風扇燈、意念控制賽車、意念控制飛行器等，並在浙江省科技館進行展覽，獲得了眾多有影響力的媒體報導。意念控制風扇燈中用戶可以通過注意力控制風扇的轉動，風扇轉起來以後上面會顯示出設定的文字，非常炫酷。意念控制賽車中中用戶可以通過注意力控制賽車的啟停與速度，雙人意念比拼受到了眾多家人和小朋友的喜愛。意念控制飛行器中用戶可以通過注意力控制飛行器的高度，用戶注意力越集中飛行器的飛行高度越高。
2014年3月浙江大學樊鈺、史浩等人研發基於Emotiv的意念控制車載機械手，用戶可以通過運動想像控制機械手的移動，通過表情控制機械手完成特定的動作。比如，用戶可以想像著向前，使載著機械手的車向前運動。用戶只需要坐在電腦面前，看著從攝像頭傳回來的視頻，通過意念和表情即可對車載機械手完成各種控制。此項目被評為浙江大學國家創新訓練項目優秀項目。
實例產品
目前市面上出現了一款叫BrainLink的產品，它的核心原理就是利用了腦電波技術。將採集到的腦波信號通過藍牙傳輸到所使用的設備中，讓用戶通過相應的軟體來感受和測量腦電波的神奇。
BrainLink意念頭箍是由深圳市宏智力科技有限公司專為IOS系統研發的配件產品，它是一個安全可靠，佩戴簡易方便的頭戴式腦電波感測器。它可以通過藍牙無線連結手機、平板電腦、手提電腦、桌上型電腦或智慧型電視等終端設備。配合相應的套用軟體就可以實現意念力互動操控。
目前國內市場上最新的與意念控制相關的產品是杭州回車電子科技有限公司研發Kether意念賽車。Kether腦波儀可以採集用戶的腦波，分析處理後傳輸至控制器中，用戶可以通過注意力控制賽車的啟停與速度。
Kether腦波儀是國內最先進的單電極腦波採集設備，其上面不僅帶有世界先進的腦波處理晶片，還帶有高精度陀螺儀，可以通過藍牙輸出頭部位置、用戶注意力、放鬆度、原始腦波等參數。開發者可以根據杭州回車電子科技有限公司提供的各平台的SDK進行二次開發，比如開發出可以頭部轉動控制位置、注意力控制高度的飛行器。
Kether意念賽車是一種非常炫酷的高科技玩具，不僅具有極強的娛樂性，而且可以訓練孩子的注意力，使孩子在玩耍的過程中提升注意力水平，提高學習成績，深受家長、老師的喜愛。
實際套用
2015年6月，上海交通大學機械與動力工程學院碩士研究生李廣曄在導師張定國的指導下，成功利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂。這隻蟑螂在人腦的指揮下，竟然完成了S形軌跡和Z形軌跡等任務。
2015年8月，由天津大學研製開發的純意念控制的人工神經康復機器人“神工二號”在山東煙臺發布並進入臨床使用，讓部分癱瘓患者能夠重新恢復運動。
