【摘 要】脑机接口作为神经工程领域中活跃的研究方向,在生物医学、神经康复和智能机器人等领域具有重要的研究意义。基于脑机接口的人机共享控制技术结合了人和机器智能的自身特点,相较于直接控制的脑机接口控制技术有着诸多的优势。因此,从不同角度对基于非植入式的脑机接口的人机共享控制进行了分类和阐述,并对其未来研究方向和发展趋势进行了展望,以期为人机共享控制技术研究提供新的思路和方向。
【关键词】 脑机接口 ; 人机交互 ; 共享控制 ; 智能机器人
1.引言
人机交互是人与计算机、机器之间传递和交换信息的重要手段。近年来,随着人工智能的发展,人机交互技术受到了巨大关注。在众多人机交互技术中,脑机接口(brain-computer interface)作为一种新型的人机交互技术,越来越受到人们的重视。脑机接口技术可以将人脑信号直接解码转换成外部设备的控制信号,而不需要周围神经系统或肌肉组织的参与,因此脑机接口技术经常被应用于一些特殊人群,如残疾人群体或者在特殊环境中需要扩展交互能力的群体。脑机接口对于残疾人的运动功能辅助与康复具有重要的作用,也为解决人口老龄化带来的社会护理问题提供了一条可行途径。一般来说,脑机接口可被分为植入式和非植入式两类,本文只针对非植入式的脑机接口的人机共享控制进行探讨。
目前,国际上脑机接口技术正蓬勃发展,脑机接口在帮助残疾患者康复和运动功能辅助方面取得了较大进展。脑机接口系统可以监测用户的大脑神经活动,并将用户的意图转变为外部机器的行动策略,如驱动一台智能轮椅、在虚拟键盘上选择其中一个按键,或者控制机械臂完成复杂的抓取任务。脑机接口系统不需要依赖周围神经系统和肌肉组织的活动就能达成运动任务,直接实现大脑到外部机器设备的控制