复旦大学:成功用脑电波和手势控制无人机

在航拍领域大显身手的无人机当下“大热”,而复旦大学学生团队设计的“灵魂出窍:基于意念-手势协同控制与虚拟现实技术的微型飞行器”,实现以脑电波和手
势系统控制无人机,则让人对未来充满更多幻想。复旦大学16日披露,“灵魂出窍:基于意念-手势协同控制与虚拟现实技术的微型飞行器设计”在首届中国研究生未来飞行器创新大赛中脱颖而出,拔得头筹。

凭借一个脑电传感器、一个臂环、一副虚拟现实眼镜、一架六轴飞行器以及搭载的云台和同步摄像头等,复旦大学学生团队成功完成“灵魂出窍:基于意念—手势协同控制与虚拟现实技术的微型飞行器”,并摘得首届中国研究生未来飞行器创新大赛一等奖。这款无人机通过无线网络与控制者“相连”,依靠电信号控制驱动。使用者佩戴腕带,用于检测手臂各项动作时产生的不同肌肉电,飞机随之完成不同动作。如通过手势朝“左”使飞行器向左飞行,手势朝“右”使飞行器向右飞行,“五指伸开”使飞行器向前飞行,“握拳”使飞行器向后飞行。使用者头部佩戴的脑电传感器负责采集脑部活动时前额测得的生物电信号,当使用者集中精力思考一件事时,信号渐强达到一定阈值,受电信号控制的无人机上升;反之,当使用者放空时,电信号减弱到一定值,无人机下降。比赛时的操控者、团队负责人傅军介绍,将同步摄像头安装在飞行器底部,拍摄三维立体影像,通过虚拟现实(VR)眼镜将三维影像实时投射到眼前,佩戴者可体验全三维再现环境。佩戴者仿佛能“灵魂出窍”——人虽站在地面,依然能通过自己的思维活动和手势指挥,与无人机共享“眼睛”。这看似异想天开的发明,背后有着科学理论基础。傅军介绍:“人的大脑是由数以万计的针尖大小的神经交错构成。神经相互作用时,脑电波模式就表现为思维状态。每当神经活动时都会产生轻微的放电,放出的电通过脑电波技术——医学上称为脑电图——就可以测量得到。不同的神经活动会产生不同的脑波模式,例如沉睡中的人大脑中会产生大量的delta波,而当一个处于警觉和清醒状态的人集中思考一件事时,大脑就会产生大量的beta波。”指导老师、复旦大学力学与工程科学系系主任艾剑良表示研究并未到此结束,在无人机的旋翼起降、固定翼平飞、抛飞稳定,甚至人工智能方向上的研究仍然大有可为。·
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