基于運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)的機(jī)械臂控制系統(tǒng)研究.pdf

1、腦機(jī)接口是神經(jīng)科學(xué)與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合的應(yīng)用，能適應(yīng)某些特殊環(huán)境下的控制需求，尤其是在傳統(tǒng)的控制方式無法滿足現(xiàn)實(shí)需要的條件下，腦機(jī)接口有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，存在著廣泛的應(yīng)用前景。本文主要研究了基于腦電信號(hào)設(shè)計(jì)的腦機(jī)接口，重點(diǎn)在于提取腦電信號(hào)中與大腦運(yùn)動(dòng)想象相關(guān)的模式，并對(duì)大腦不同活動(dòng)狀態(tài)下的模式特征進(jìn)行識(shí)別、挖掘和理解，最后與機(jī)械臂控制平臺(tái)進(jìn)行了結(jié)合。
　　本文對(duì)基于腦電信號(hào)的腦機(jī)接口的基礎(chǔ)理論框架進(jìn)行了介紹，包括腦電信號(hào)的產(chǎn)生的機(jī)理、腦電信

2、號(hào)的采集過程、運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)所表現(xiàn)出來的獨(dú)特的ERS/ERD特征模式和腦電信號(hào)的預(yù)處理過程。針對(duì)包含大量的干擾且整體雜亂的腦電信號(hào)設(shè)計(jì)了一套濾波算法來提取特定頻段的特異性腦電信號(hào)，又利用了基于小波變換的去噪算法對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行平滑處理。對(duì)于腦電信號(hào)的特征提取，介紹了共空間模式算法，并在此基礎(chǔ)上，將只適用于二分類任務(wù)的共空間模式算法通過“一對(duì)多”的思想推廣到了腦電信號(hào)的多分類任務(wù)。同時(shí)考慮到序列腦電信號(hào)的非平穩(wěn)性和隨機(jī)性，設(shè)計(jì)了可自主調(diào)整

3、參數(shù)的自適應(yīng)共空間模式算法。
　　在腦電信號(hào)的特征分類問題研究方面，針對(duì)采集腦電信號(hào)的二分類問題，分析了經(jīng)典的線性判別式分析，同時(shí)考慮到不同類人群的腦電信號(hào)會(huì)存在差異的實(shí)際情況，對(duì)線性判別式算法做了改進(jìn)，提出了具有自適應(yīng)功能的線性判別式算法；在腦電信號(hào)的多分類問題上，針對(duì)高維且線性不可分的腦電信號(hào)分類問題，結(jié)合適用于腦電信號(hào)多分類任務(wù)的共空間模式算法，首次引入稀疏神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行二次特征提取并進(jìn)行多分類任務(wù)，稀疏特征使得原