基于脑电控制的多功能智能轮椅系统.pdf

基于脑电控制的多功能智能轮椅系统是一种创新的辅助设备，旨在帮助有运动功能障碍和视力障碍的残障人士以及老年人更加方便地行动。随着社会对这一群体的关注度日益提高，智能轮椅技术也在不断发展，以满足多样化的需求。本文提出了一种利用脑电波信号控制的智能轮椅设计方案，通过蓝牙设备将脑电波信号传输至计算机，从而实现对轮椅的精准控制，包括避障和导航等功能。 脑电波控制智能轮椅的必要性在于，许多重度残障人士失去了肢体活动和语言表达能力，但他们的大脑思维能力仍保持正常。利用脑电生理信号作为控制信号，可以为这类人群提供更大的行动自由度，同时确保安全。目前市场上的智能轮椅虽然具备一定的自主导航和避障功能，但对部分特殊用户而言，操作仍然存在困难。因此，设计一款易于操作、高度自动化且适应不同残障程度的轮椅显得尤为重要。 当前的智能轮椅主要通过手动、语音识别等方式进行操控，但对某些用户来说，这些方式并不适用。新式轮椅在灵活性、自动化和安全性方面仍有待提升。而脑控多功能智能轮椅则弥补了这些不足，它集手动、语音和脑电控制于一体，使用者可以根据自身条件选择合适的控制方式。脑控技术使得轮椅控制更为便捷，极大地满足了不同残障人士的需求。 系统主要由中央控制器模块和脑机控制模块构成。中央控制器采用基于ARM体系的微处理器，具备低成本、低功耗、高性能等优点，能处理多种传感器（如脑电、声音、超声波、GPS、摄像头和电机）传来的信号，进行综合判断和决策，并在液晶屏上显示实时地图信息，控制轮椅运动。 脑机控制模块则通过佩戴含有微纳电极的头套采集脑电信号，经过滤波、特征提取和模式识别，判断出用户的意图，并将结果传递给中央控制器，以控制轮椅的前进、后退、左右转向和停止。由于脑电信号的复杂性，识别技术仍有挑战，目前系统主要识别与“前”、“后”、“左”、“右”、“停”以及数字编号相关的脑电信号。 综上所述，基于脑电控制的多功能智能轮椅系统是科技进步与人性化关怀的结合，它不仅提供了更为便捷的操控方式，还提升了残障人士的生活质量，具有广泛的应用前景。通过不断的技术迭代和优化，这种智能轮椅有望在未来发挥更大的作用，为更多人带来便利。