本實用新型屬于腦電波控制的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

腦電波控制技術(shù)，是通過腦電波傳感器探測大腦皮層電流變化和血液的流動信息，然后通過腦電波的不同特點來操控物體移動，目前該技術(shù)已應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備，機(jī)器人和玩具上，尤其是為殘疾人開發(fā)的腦電波操作的輪椅、汽車、電腦、玩具等，將給他們帶來極大的便利。

而現(xiàn)有腦電波控制四旋翼無人機(jī)的技術(shù)不成熟 ，四旋翼無人機(jī)在空中很難保持動態(tài)平衡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有腦電波控制四旋翼無人機(jī)的技術(shù)不成熟和四旋翼無人機(jī)在空中姿態(tài)難以達(dá)到動態(tài)平衡的問題。

為達(dá)到上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)，包括腦電波掃描儀和四旋翼無人機(jī)；

腦電波掃描儀內(nèi)設(shè)有腦電波采集模塊、第一處理器、電池和藍(lán)牙發(fā)射器；腦電波采集模塊包括干電極和兩個耳夾；電池、藍(lán)牙發(fā)射器、電極和耳夾均與第一處理器電連接；

四旋翼無人機(jī)包括第二處理器、驅(qū)動模塊、藍(lán)牙適配器和姿態(tài)采集模塊；姿態(tài)采集模塊包括設(shè)于四旋翼無人機(jī)上的電子羅盤、陀螺儀傳感器和加速度計；驅(qū)動模塊、藍(lán)牙適配器、電子羅盤、陀螺儀傳感器和加速度計均與第二處理器電連接；

腦電波掃描儀和四旋翼無人機(jī)通過藍(lán)牙發(fā)射器和藍(lán)牙適配器之間的配對連接。

優(yōu)選地，腦電波采集模塊內(nèi)置一高集成度的腦電波芯片，所述腦電波芯片與干電極電連接。

優(yōu)選地，第一處理器和第二處理器均為STM32單片機(jī)處理器。

優(yōu)選地，驅(qū)動模塊為與四個旋翼連接的驅(qū)動電機(jī)。

本實用新型提供的腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)傘，具有以下有益效果：

腦電波采集模塊內(nèi)置有一顆高集成度的腦電傳感器芯片，該芯片與干電極相連，能夠檢測到微弱的腦電波信號，同時過濾掉周圍的噪音干擾，將檢測到的腦電波信號轉(zhuǎn)換為第一處理器可識別的數(shù)字信號；第一處理器通過藍(lán)牙發(fā)射器將該信號傳送到四旋翼無人機(jī)上的第二處理器上，第二處理器將該信號轉(zhuǎn)換為具體的動作指令，驅(qū)動電機(jī)作用，實現(xiàn)腦電波對四旋翼的控制。

除此，驅(qū)動電機(jī)配合設(shè)于四旋翼無人機(jī)上的陀螺儀傳感器、加速度計和電子羅盤，確保四旋翼無人機(jī)在空中姿態(tài)的平衡和飛行的穩(wěn)定性。

本實用新型通過巧妙的構(gòu)思，提取出腦電波信號中的控制指令，并轉(zhuǎn)換為具體的動作指令，作用于四旋翼無人機(jī)，技術(shù)成熟，四旋翼無人機(jī)飛行穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的實用性和推廣性。

附圖說明

圖1為腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)的腦電波掃描儀內(nèi)部的系統(tǒng)框圖。

圖2為腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)的四旋翼無人機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。

其中，1、第一處理器；2、干電極；3、耳夾；4、電池；5、藍(lán)牙發(fā)射器；6、第二處理器；7、藍(lán)牙適配器；8、電子羅盤；9、陀螺儀傳感器；10、加速度計。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案的實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明：

根據(jù)本申請的一個實施例，如圖1-2所示，本方案的腦電波控制四旋翼姿態(tài)的系統(tǒng)，包括腦電波掃描儀和四旋翼無人機(jī)。

腦電波掃描儀內(nèi)設(shè)有腦電波采集模塊、第一處理器1、電池4和藍(lán)牙發(fā)射器5；腦電波采集模塊包括干電極2和兩個耳夾3；電池4、藍(lán)牙發(fā)射器5、電極和耳夾3均與第一處理器1電連接。

四旋翼無人機(jī)包括第二處理器6、驅(qū)動模塊、藍(lán)牙適配器7和姿態(tài)采集模塊；姿態(tài)采集模塊包括設(shè)于四旋翼無人機(jī)上的電子羅盤8、陀螺儀傳感器9和加速度計；驅(qū)動模塊、藍(lán)牙適配器7、電子羅盤8、陀螺儀傳感器9和加速度計10均與第二處理器6電連接。

腦電波掃描儀和四旋翼無人機(jī)通過藍(lán)牙發(fā)射器5和藍(lán)牙適配器7之間的配對連接。

腦電波采集模塊內(nèi)置有一塊高集成度的腦電傳感器芯片，該模塊與干電極2連接，配合兩個耳夾3，能夠檢測到很微弱的腦電信號，同時過濾掉周圍的噪音和電器聲波的干擾，將檢測到的大腦腦電波信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號，并傳送到第一處理器1中。

第一處理器1與腦電波采集模塊相連，將采集得到的腦電波數(shù)字信號處理，得到原始腦電波信號和處理過的α，β等腦波波段數(shù)據(jù)及專注度和放松度指數(shù)。

藍(lán)牙發(fā)射器5和藍(lán)牙適配器7之間實現(xiàn)配對連接，并通過藍(lán)牙配對的方式將腦電波掃描儀和四旋翼無人機(jī)連接。

第二處理器6接收藍(lán)牙適配器7接收到的腦電波信號指令，并將接收到的腦電波信號指令轉(zhuǎn)換為具體的動作指令，作用于驅(qū)動電機(jī)。

第一處理器1和第二處理器6均選用STM32F103ZET6單片機(jī)控制芯片，其處理性能高，價格便宜，資源豐富。

驅(qū)動模塊為驅(qū)動電機(jī)，分別與四個旋翼連接，驅(qū)動電機(jī)受控于第二處理器6，接收第二處理器6發(fā)出的具體動作指令，并驅(qū)動四個旋翼運(yùn)動。

姿態(tài)采集模塊包括陀螺儀傳感器9、加速度計10和電子羅盤8，其中，陀螺儀傳感器9用于檢測無人機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上的角運(yùn)動，精準(zhǔn)感測自由空間中的復(fù)雜位移動作的角運(yùn)動的變化。

加速度計10感測無人機(jī)線性加速度與傾斜角度，其中，單一或多軸加速度計可感應(yīng)結(jié)合線性與重力加速度的幅度與方向。

電子羅盤8，實時檢測無人機(jī)的前行方向。

姿態(tài)采集模塊將采集到的多個姿態(tài)參數(shù)信息，轉(zhuǎn)換為電信號傳送到第二傳感器中，第二傳感器接收該信號，并作用于驅(qū)動電機(jī)，控制四個旋翼定向的運(yùn)動，調(diào)整無人機(jī)的空中姿態(tài)，保證無人機(jī)的姿態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)平衡。

工作流程：

腦電波采集模塊將采集到的腦電波信號傳送到第一處理器1中，第一處理器1處理、過濾出控制者所要表達(dá)的控制指令，并將該指令通過藍(lán)牙傳送到第二處理器6中，第二處理器6接收信號，并轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電機(jī)可識別的動作指令，驅(qū)動電機(jī)接收信號，作用并控制四旋翼的旋轉(zhuǎn)。

姿態(tài)采集模塊，實時采集四旋翼無人機(jī)的各種飛行參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)，并將該參數(shù)傳送到第二處理器6中，第二處理器6接收信號，并作用于驅(qū)動電機(jī)，進(jìn)而控制四個旋翼的功率輸出，以實現(xiàn)四旋翼無人機(jī)的俯仰角度，翻滾角度，偏航角度，上升、下降，偏航和滾轉(zhuǎn)的控制，確保四旋翼無人機(jī)在空中姿態(tài)的平衡和飛行的穩(wěn)定性。

本實用新型通過巧妙的構(gòu)思，提取出腦電波信號中的控制指令，并轉(zhuǎn)換為具體的動作指令，作用于四旋翼無人機(jī)，技術(shù)成熟，四旋翼無人機(jī)飛行穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的實用性和推廣性。

雖然結(jié)合附圖對實用新型的具體實施方式進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但不應(yīng)理解為對本專利的保護(hù)范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改和變形仍屬本專利的保護(hù)范圍。