一種腦機(jī)接口腦電頭盔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種腦機(jī)接口腦電頭盔，屬于腦電采集裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型包括可滑動(dòng)電極、不可滑動(dòng)電極、韌性塑料支架、參考電極夾子、參考電極連接線；其中可滑動(dòng)電極位于韌性塑料支架上，不可滑動(dòng)電極固定在可滑動(dòng)電極上，參考電極夾子與參考電極連接線連接，可滑動(dòng)電極、不可滑動(dòng)電極、參考電極連接線分別與數(shù)據(jù)處理芯片連接。本實(shí)用新型更加適用于研究或利用運(yùn)動(dòng)感覺的人員；支架采用韌性材料設(shè)計(jì)，既可以保持探頭跟頭皮的充分接觸，又可以保證被試佩戴的舒適性；電極采用可滑動(dòng)設(shè)計(jì)，可以更好地調(diào)整電極位置以采集到低阻抗的信號(hào)，同時(shí)更好的適用于頭部不同大小的人佩戴。
【專利說明】一種腦機(jī)接口腦電頭盔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種腦機(jī)接口腦電頭盔，屬于腦電采集裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002](I)基于運(yùn)動(dòng)想象(Motor imagery, Ml)腦電的BCI是一類非常重要的BCI，通常報(bào)道的“意念移物”或“意念控制”或“思維控制”主要是指基于MI的BCI。該類BCI可直接由腦信號(hào)重建運(yùn)動(dòng)控制，可以戰(zhàn)略性地用于軍事目的，也可為嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)殘疾人和正常人提供輔助控制，從而改善他們的生活質(zhì)量。該類BCI具有重要的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)意義。
[0003](2)在基于運(yùn)動(dòng)想象(MI)腦電的BCI中MI是一種心理活動(dòng)，是實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程在心理的模擬、回憶或運(yùn)動(dòng)感覺的心理排演過程但不發(fā)生實(shí)際運(yùn)動(dòng)。若干研究已表明想象的運(yùn)動(dòng)和實(shí)際運(yùn)動(dòng)共享類似的神經(jīng)機(jī)制，它們都激活運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)的腦區(qū)。迄今為止的腦-機(jī)接口研究已經(jīng)把運(yùn)動(dòng)想象作為一種重要范式用于腦-機(jī)交互。為此，基于運(yùn)動(dòng)想象腦電的腦-機(jī)接口需要專門的頭盔定位傳感器以探測運(yùn)動(dòng)區(qū)的腦電活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該類BCI與外部設(shè)備的控制和通信。
[0004](3)迄今為止，已有的腦電頭盔不適合用于基于運(yùn)動(dòng)想象的腦-機(jī)交互。目前，商品化的腦電頭藍(lán)型號(hào)有Mindwave (思維波)、mindflex腦波玩具、Emotiv EPOC> Star WarsForce Trainer (星球大戰(zhàn)力量教練/訓(xùn)練器)、MindSet思維(意念)耳機(jī)、Neural ImpulseActuator (神經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)器 / 致動(dòng)器)、MindbalI> Xffave headset、Xffave Sonic、MyndPlayBrainBand，這些頭盔在前額腦區(qū)、枕區(qū)、頂區(qū)放置傳感器，主要探測前額腦區(qū)專注度、枕區(qū)視覺誘發(fā)電位等腦信號(hào)。但這些腦電頭盔在運(yùn)動(dòng)區(qū)沒有設(shè)置傳感器，不能夠檢測運(yùn)動(dòng)區(qū)的腦電活動(dòng)，因此不能滿足基于運(yùn)動(dòng)想象腦電的腦-機(jī)接口控制和通信的要求。
[0005]此外，研究用的全腦腦電帽，因?yàn)槭褂眠^多冗余的傳感器而不實(shí)用于日常生活。
[0006]綜上所述，針對目前還沒有專門的頭盔定位傳感器以探測運(yùn)動(dòng)區(qū)的腦電活動(dòng)用于基于MI腦電的BCI通信和控制，本專利基于運(yùn)動(dòng)想象腦電的腦-機(jī)接口進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)頭盔以解決實(shí)際應(yīng)用的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提供了一種腦機(jī)接口腦電頭盔，以用于克服現(xiàn)有的腦信號(hào)采集的頭盔不能夠檢測運(yùn)動(dòng)區(qū)的腦電活動(dòng)或使用過多冗余的傳感器而不適用于日常生活的不足。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種腦機(jī)接口腦電頭盔，包括可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、韌性塑料支架3、參考電極夾子4、參考電極連接線5 ;其中可滑動(dòng)電極I位于韌性塑料支架3上，不可滑動(dòng)電極2固定在可滑動(dòng)電極I上，參考電極夾子4與參考電極連接線5連接，可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、參考電極連接線5分別與數(shù)據(jù)處理芯片連接。
[0009]所述可滑動(dòng)電極I由C3、CZ、C4組成，所述不可滑動(dòng)電極2由FC3、CP3、FZ、FCZ、FC4、CP4組成；其中FC3和CP3通過支架固定到C3上，F(xiàn)Z和FCZ通過支架固定到CZ上，F(xiàn)C4和CP4通過支架固定到C4上。[0010]所述C3、CZ之間的弧長與CZ、C4之間的弧長相等；所述C3與FC3，C3與CP3，C4與FC4，C4與CP4，C Z與FCZ, FCZ與FZ之間的弧長相等。
[0011]所述參考電極夾子4上設(shè)有參考電極。
[0012]還包括耳朵固定軟套6 ;其中耳朵固定軟套6位于韌性塑料支架3的兩側(cè)。
[0013]本實(shí)用新型的使用過程是:
[0014]通過利用FC3、C3、CP3、FZ、FCZ、CZ、FC4、C4、CP4這九個(gè)運(yùn)動(dòng)想象區(qū)域電極，采集
與運(yùn)動(dòng)想象相關(guān)的腦電信號(hào)，然后可用于與動(dòng)動(dòng)想象相關(guān)的腦功能認(rèn)知和腦-控機(jī)器人接口技術(shù)的研究。
[0015]其中FC3、C3、CP3組成一組，F(xiàn)C3和CP3通過支架固定到C3 ;FC4、C4、CP4 一組，F(xiàn)C4和CP4通過支架固定到C4 ;FZ、FCZ、CZ —組，F(xiàn)Z, FCZ通過支架固定到CZ ;C3、C4、CZ的位置不固定，可以沿滑槽移動(dòng)，以達(dá)到最佳位置；頭盔支架的支架材料為韌性塑料，可根據(jù)不同人的頭型改變彎曲度，以適應(yīng)頭型而達(dá)到最佳效果。
[0016]參考電極Al的夾持器，夾子設(shè)計(jì)，內(nèi)部與耳朵耳垂接觸處有參考電極金屬片，金屬片材料和電極一樣可以是銀和氯化銀合金。
[0017]耳朵固定軟套6是為更好的戴在頭上，起固定作用。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:按照10—20國際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)中的C3、CZ、C4、FCZ、FC3、CP3、FZ、FC4、CP4腦電電極專門采集運(yùn)動(dòng)感覺腦電信號(hào)，更加適用于研究或利用運(yùn)動(dòng)感覺的人員；支架采用韌性材料設(shè)計(jì)，既可以保持探頭跟頭皮的充分接觸，又可以保證被試佩戴的舒適性；電極采用可滑動(dòng)設(shè)計(jì)，可以更好地調(diào)整電極位置以采集到低阻抗的信號(hào)，同時(shí)更好的適用于頭部不同大小的人佩戴。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的正視圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的左視圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型中電極布局俯視圖；
[0023]圖中各標(biāo)號(hào):1為可滑動(dòng)電極、2為不可滑動(dòng)電極、3為韌性塑料支架、4為參考電極夾子、5為參考電極連接線、6為耳朵固定軟套。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1:如圖1-4所示，一種腦機(jī)接口腦電頭盔，包括可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、韌性塑料支架3、參考電極夾子4、參考電極連接線5 ;其中可滑動(dòng)電極I位于韌性塑料支架3上，不可滑動(dòng)電極2固定在可滑動(dòng)電極I上，參考電極夾子4與參考電極連接線5連接，可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、參考電極連接線5分別與數(shù)據(jù)處理芯片(如:thinkgear)連接。
[0025]所述可滑動(dòng)電極I由C3、CZ、C4組成，所述不可滑動(dòng)電極2由FC3、CP3、FZ、FCZ、FC4、CP4組成；其中FC3和CP3通過支架固定到C3上，F(xiàn)Z和FCZ通過支架固定到CZ上，F(xiàn)C4和CP4通過支架固定到C4上。
[0026]所述C3、CZ之間的弧長與CZ、C4之間的弧長相等；所述C3與FC3，C3與CP3，C4與FC4，C4與CP4，C Z與FCZ, FCZ與FZ之間的弧長相等。
[0027]所述參考電極夾子4上設(shè)有參考電極。
[0028]還包括耳朵固定軟套6 ;其中耳朵固定軟套6位于韌性塑料支架3的兩側(cè)。
[0029]實(shí)施例2:如圖1-4所示，一種腦機(jī)接口腦電頭盔，包括可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、韌性塑料支架3、參考電極夾子4、參考電極連接線5 ;其中可滑動(dòng)電極I位于韌性塑料支架3上，不可滑動(dòng)電極2固定在可滑動(dòng)電極I上，參考電極夾子4與參考電極連接線5連接，可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、參考電極連接線5分別與數(shù)據(jù)處理芯片連接。
[0030]所述可滑動(dòng)電極I由C3、CZ、C4組成，所述不可滑動(dòng)電極2由FC3、CP3、FZ、FCZ、FC4、CP4組成；其中FC3和CP3通過支架固定到C3上，F(xiàn)Z和FCZ通過支架固定到CZ上，F(xiàn)C4和CP4通過支架固定到C4上。
[0031]所述C3、CZ之間的弧長與CZ、C4之間的弧長相等；所述C3與FC3，C3與CP3，C4與FC4，C4與CP4，C Z與FCZ, FCZ與FZ之間的弧長相等。
[0032]所述參考電極夾子4上設(shè)有參考電極。
[0033]實(shí)施例3:如圖1-4所示，一種腦機(jī)接口腦電頭盔，包括可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、韌性塑料支架3、參考電極夾子4、參考電極連接線5 ;其中可滑動(dòng)電極I位于韌性塑料支架3上，不可滑動(dòng)電極2固定在可滑動(dòng)電極I上，參考電極夾子4與參考電極連接線5連接，可滑動(dòng)電極1、不可滑動(dòng)電極2、參考電極連接線5分別與數(shù)據(jù)處理芯片連接。
[0034]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種腦機(jī)接口腦電頭盔，其特征在于:包括可滑動(dòng)電極(I)、不可滑動(dòng)電極(2)、韌性塑料支架(3)、參考電極夾子(4)、參考電極連接線(5);其中可滑動(dòng)電極(I)位于韌性塑料支架(3)上，不可滑動(dòng)電極(2)固定在可滑動(dòng)電極(I)上，參考電極夾子(4)與參考電極連接線(5)連接，可滑動(dòng)電極(I)、不可滑動(dòng)電極(2)、參考電極連接線(5)分別與數(shù)據(jù)處理芯片連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦機(jī)接口腦電頭盔，其特征在于:所述可滑動(dòng)電極(I)由C3、CZ、C4組成，所述不可滑動(dòng)電極(2)由FC3、CP3、FZ、FCZ、FC4、CP4組成；其中FC3和CP3通過支架固定到C3上，F(xiàn)Z和FCZ通過支架固定到CZ上，F(xiàn)C4和CP4通過支架固定到C4上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腦機(jī)接口腦電頭盔，其特征在于:所述C3、CZ之間的弧長與CZ、C4之間的弧長相等；所述C3與FC3, C3與CP3, C4與FC4, C4與CP4, C Z與FCZ, FCZ與FZ之間的弧長相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦機(jī)接口腦電頭盔，其特征在于:所述參考電極夾子(4)上設(shè)有參考電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦機(jī)接口腦電頭盔，其特征在于:還包括耳朵固定軟套(6)；其中耳朵固定軟套(6)位于韌性塑料支架(3)的兩側(cè)。
【文檔編號(hào)】A61B5/0476GK203802460SQ201420012767
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】伏云發(fā), 孫會(huì)文, 余正濤, 郭劍毅 申請人:昆明理工大學(xué)