在過去的十年中，無人機(UAV)的研究引起了廣泛的關注，涵蓋了眾多領域的應用，無人機作為未來技術的重要代表之一，正日益在農(nóng)業(yè)、測繪、交通、救援等領域發(fā)揮著重要的作用。然而，由于無人機控制系統(tǒng)的復雜性和操作難度，普通用戶往往需要經(jīng)過漫長的培訓才能駕駛無人機。為了實現(xiàn)穩(wěn)定易用的控制方法，微美全息(NASDAQ:WIMI)提出了一種基于腦電圖(EEG)的腦機接口(BCI)系統(tǒng)控制方法，用于低速無人機(UAV)的目標搜索。

據(jù)悉，微美全息(NASDAQ:WIMI)基于半自主導航和電機圖像的無人機控制腦機接口系統(tǒng)該方法，主要包含兩個子系統(tǒng)：決策子系統(tǒng)和半自主導航子系統(tǒng)。使得無人機能夠在水平維度上進行連續(xù)控制，以實現(xiàn)低速無人機的穩(wěn)定控制和目標搜索。

決策子系統(tǒng)，通過分析運動意象(MI)腦電圖實現(xiàn)無人機的決策控制。采用改進的互相關法(CC)進行MI特征提取，該方法能夠有效地提取腦電圖中與運動意象相關的信息。然后，采用邏輯回歸法(LR)對MI特征進行分類和決策，從而指導無人機的運動方向。該決策子系統(tǒng)為無人機提供了直接的腦控制能力，使得操作更加直觀和高效。該方法的決策子系統(tǒng)的實現(xiàn)方式如下：

腦電圖(EEG)信號采集：在決策子系統(tǒng)中，首先需要對操作人員的腦電圖信號進行采集，通過非侵入式的腦電圖設備，頭戴式腦電圖傳感器或干式電極陣列來完成。腦電圖記錄大腦皮層的電活動，特別是與運動意象相關的電信號。

運動意象(MI)特征提?。涸谀X電圖信號采集后，接下來是對運動意象(MI)特征進行提取。運動意象是指當一個人想象特定動作時，大腦產(chǎn)生的相應電信號。這些特定動作通常與無人機的運動方向有關，例如向左、向右、向前等。

特征分類與決策：在特征提取后，決策子系統(tǒng)使用分類算法來識別和區(qū)分不同的運動意象。通過分類算法包括邏輯回歸(Logistic Regression)、支持向量機(Support Vector Machine)等。通過這些算法，決策子系統(tǒng)能夠根據(jù)識別到的運動意象來判斷操作人員的意圖，并相應地指導無人機的運動。

傳遞指令給無人機：一旦決策子系統(tǒng)完成運動意象的分類決策，它會將相應的指令傳遞給無人機控制系統(tǒng)，指導無人機執(zhí)行相應的動作。這些指令可以是飛行方向的調(diào)整、速度的變化或其他運動相關的控制。

決策子系統(tǒng)的關鍵是準確地識別和分類運動意象，從而將正確的指令傳遞給無人機。這需要對腦電信號進行有效的特征提取和高效的分類算法，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

此外，半自主導航子系統(tǒng)是，WIMI微美全息基于半自主導航和電機圖像的無人機控制腦機接口系統(tǒng)中的另一個關鍵組成部分。該子系統(tǒng)的主要目標是實現(xiàn)無人機的自主避障，確保決策子系統(tǒng)提供的運動方向是可行且安全的。它通過結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)和環(huán)境信息，使得無人機能夠在未知或復雜的環(huán)境中具備一定的自主性和適應性。半自主導航子系統(tǒng)的實現(xiàn)方式如下：

傳感器數(shù)據(jù)獲?。涸诎胱灾鲗Ш阶酉到y(tǒng)中，無人機配備多種傳感器，如激光雷達、攝像頭、超聲波傳感器等。這些傳感器可以感知無人機周圍的環(huán)境信息，包括障礙物的位置、距離、大小等。

環(huán)境感知與地圖構(gòu)建：通過傳感器數(shù)據(jù)，半自主導航子系統(tǒng)對無人機周圍的環(huán)境進行感知和分析。根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以構(gòu)建一個虛擬的環(huán)境地圖，將障礙物的位置和其他重要信息標記在地圖上。

路徑規(guī)劃與避障決策：基于環(huán)境地圖，半自主導航子系統(tǒng)利用路徑規(guī)劃算法來確定無人機的飛行路徑。在此過程中，系統(tǒng)會考慮無人機的當前位置、目標位置、環(huán)境中的障礙物分布等因素，以找到一條安全且高效的飛行路徑。如果發(fā)現(xiàn)路徑上存在障礙物，系統(tǒng)會通過避障決策算法來規(guī)避這些障礙物，保持無人機在安全的軌跡上飛行。

指令傳遞：一旦半自主導航子系統(tǒng)完成路徑規(guī)劃和避障決策，它會將相應的指令傳遞給無人機控制系統(tǒng)，指導無人機執(zhí)行飛行動作。這些指令可以包括調(diào)整飛行方向、高度或速度，以確保無人機按照規(guī)劃的路徑飛行，并避開障礙物。

半自主導航子系統(tǒng)的設計旨在提高無人機的自主性，使得無人機在復雜和未知的環(huán)境中能夠進行自主飛行，并在遇到障礙物時能夠自動避讓，保證飛行安全。相比完全自主導航系統(tǒng)，半自主導航系統(tǒng)在一定程度上仍依賴人工設定目標或區(qū)域，但通過腦機接口技術，可以讓操作人員更靈活地指導無人機的運動，從而在應對復雜任務時具備更高的適應性和靈活性。

當然腦機接口技術仍處于不斷發(fā)展和改進中，盡管取得了一定的進展，但在實際應用中仍面臨一些挑戰(zhàn)，如信號噪聲、個體差異和系統(tǒng)響應速度等。因此，決策子系統(tǒng)的性能提升還需要不斷的研究和創(chuàng)新。然而，隨著技術的進步，基于腦電圖的決策子系統(tǒng)有望成為未來無人機控制領域的一項重要技術，為無人機的智能化和自主化提供新的可能性。

顯然，微美全息(NASDAQ:WIMI)基于半自主導航和電機圖像的無人機控制腦機接口系統(tǒng)，是無人機技術領域的一大進步，它為無人機的操控帶來了革命性的變革。該腦機接口系統(tǒng)的成功開發(fā)對于無人機技術的發(fā)展和普及具有重要意義，使得無人機操作更加簡單、直觀、高效。這一技術的應用將推動無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為各個領域帶來更多的便利和可能性。隨著無人機應用場景的不斷擴大，更加智能、簡化的控制方式將助力無人機技術在農(nóng)業(yè)、交通、救援、測繪等領域發(fā)揮更大的作用。

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