热能去毛刺机学校名称：吕梁学院
参赛学生：X林 X镕玮杨世强高京王晋荣
模拟训练系统二零一七年七月
目录
第一章引言1
1.1研究背景1
1.2 设计意义1
柔性霓虹灯1.3 作品简介1
第二章研究现状2
2.1 类似产品2
2.2 作品创新点3
第三章方案设计与制作4
3.1 控制系统设计4
3.2 仿生机器鱼设计6
3.3 运动设计8
第四章实验测试8
第五章结论与应用前景9
5.1 结论9
5.2 应用前景9
摘要
伴随着科技的高速开展，玩具行业在技术上也是突飞猛进。各声光电玩具充斥市场，大大的满足了 消费者的需求，天上飞的、水里游的、地上跑的，装上电池，通过遥控器，可爱的玩具就可上天入地。但如今，遥控玩具显然已经不能引领消费者的最新需求了。本作品是一条基于意念控制的仿生机器鱼，该机器鱼由脑波模块，蓝牙模块和主控计算机组成，通过对采集得到的人体脑电波分析建模，给出控制指令，从而实现对机器鱼的启停、游动速度与把戏游泳的控制，并开发出单人竞速、双人对抗两种模式的脑电波意念对抗游戏。作品能实现儿童通过意念对仿生机器鱼的直接控制，具有很高的娱乐性和创新性。可帮助儿童进展适当的大脑锻炼，提高注意力，改善注意力不集中、多动等问题。本作品的出现，无疑将引领新一代玩具产品的趋势。 关键字：意念控制；仿生机器鱼；玩具；脑电波
第一章引言
1.1研究背景
随着经济的开展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等。人们的控制方式已经由传统的人机交互控制方式，如按键控制等，开展为更智能化，便捷化的装置。虽然这项研究的初衷是为了帮助那些丧失了运动能力但大脑功能正常的残疾人、老年人，用自己的思维直接操控轮椅、假肢、家用电器。但时至今日，国外的研究不仅限于服务残疾人，也在人工智能、军事、娱乐、医疗等方面有初步实验性应用。欧洲的研究者中，已经有人开始尝试利用脑-机接口技术，帮助中风、癫痫、自闭症等神经性
疾病患者更快地康复。
在娱乐方面，意念控制技术衍生各类意念玩具，如脑控玩具飞机、脑控汽车与脑控玩具娃娃，目前在北美和欧洲，与日本等兴旺国家已经成为了一种热潮。随着人民生活水平的快速提高，意念玩具的出现，将成为玩具企业在激烈的内销市场上提升对电子玩具市场的竞争力。
1.2 设计意义
脑电波活动具有一定的规律性特征，和大脑的意识存在某种程度的对应关系。人在兴奋、紧X、昏迷等不同状态之下，脑电波的频率会有明显的不同，如果能够通过一个设备精准捕捉并破译脑电波，转化为具体的控制指令，就可以实现我们期待许久的“意念控制〞。意念控制机器鱼不但适用于儿童，也广泛适用于游戏玩家、运动员等各类需要脑力训练开发的特殊行业人员，具有开发训练人体注意力强度等功能。
脱墨纸有幼教专家表示，通过脑电波来控制玩具的表现形式，一定程度对培养孩子脑部与手部的协调，以与诱导孩子集中注意力从而在“儿童多动症〞方面将起到一定的疗效。目前，国内家长对玩具在“益智〞方面的要求越来越高，意念玩具的出现，定将引领新一代玩具产品的趋势。
1.3 作品简介
意念控制仿生机器鱼，是由脑波模块，蓝牙模块和主控计算机组成，通过TGAM 内核的脑电波信号采集模块，再将采集到的数据通过硬件滤波剔除杂波的方式，将原始脑电波信号线性模拟后放大处理，采集到的数据最后会经过算法转
为所需数据，经蓝牙串口传输到单片机进展分析处理，并执行相应指令，给出控制指令，从而实现对仿生机器鱼的启停、游动速度与把戏游泳的控制，并开发出单人竞速、双人对抗两种模式的脑电波意念对抗游戏，具有很高的娱乐性和创新性。
如下图为意念控制的理论过程：
第二章研究现状
2.1 类似产品
酒精壁炉
日本电子公司Neurowear 研制出一种猫耳造型的头箍，可通过传感器对佩戴者的情绪变化作出反响。如果佩戴者情绪沮丧，猫耳便会倒下；注意力集中时，猫耳会竖起；心情愉快时，猫耳会来回摆动。
继Neimi 脑控猫耳之后，Neurowear 又推出了一款名为Shippo(天使之尾)的脑控猫尾巴。尾巴内置脑电波感应器，当佩戴者情绪放松时尾巴会缓慢摇摆，情绪激动时摇摆速度就会变快。
脑电波技术还应用驾驶过程中的报警系统，通过检测人的脑电波检测出大脑是否疲劳，从而发出警报；在运动员训练、脑控玩具方面也已经有所应用，比如Brainathlete 运动员训练仪与Mattel 美泰公司生产的MindFlex 玩具。
2008 年，美国加利福尼亚州的圣荷西风险公司研制出一种利用传感器读取人脑波并用于手机各种应用的“耳机式〞系统装置。该装置通过接触手机用户的额头来读取脑电波，进而掌握用户大脑的放松程度和集中程度，并将检测到的脑波信息显示在手机画面上，以与用意念操控游戏和卡通形象等。
2013年6月，美国明尼苏达大学的华人科学家贺斌教授带领的研究团队展示了他的意念控制研究成果。与以往需要在大脑中植入电极的意念控制技术不同。贺斌教授最新的意念控制技术完全是无创的，无需进展大脑植入操作。使用者只需戴上一个帽子，通过帽子上的电极即可记录下使用者的脑电波。在这个脑电图扫描帽具有64个紧贴头皮的电极。电极监控来自大脑的电活动并将信号〔或
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