一種用于腦機接口研究的手臂位置記錄裝置的制作方法

本實用新型涉及腦機接口技術領域，特別是一種用于腦機接口研究的手臂位置記錄裝置。

背景技術：

腦科學是研究人腦的結構與功能的綜合性學科，實驗裝置對于實驗數據的分析具有重要意義，能否到利用合適的實驗裝置設計合理的實驗直接影響到實驗結果的好壞。

當前基于腦電圖（electroencephalogram，EEG）的手臂運動方向（意圖）研究主要通過觀察肌電信號（貼在手臂肌肉上的電極采集到的信號）來確定手臂運動時刻，在實驗數據處理過程中非常難確定運動起始時刻，為腦電研究帶來很多麻煩。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于腦機接口研究的手臂位置記錄裝置，解決現有技術中無法準確記錄手臂運動時刻和方向的問題。

為了實現解決上述技術問題的目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種用于腦機接口研究的手臂位置記錄裝置，用于向上位機傳輸手臂移動方向信號及手臂移動起始、終止信號，其特征是：包括電阻應變式傳感器、A/D轉換器、單片機、按鍵模塊和輸出接口電路；

所述電阻應變式傳感器通過A/D轉換器連接單片機；電阻應變式傳感器用于將外部壓力變化轉化為電壓信號傳送至A/D轉換器，A/D轉換器將所述電壓信號轉換為數字信號作為手臂移動起始信號輸入單片機；

所述按鍵模塊與單片機連接；按鍵模塊包括多個按鍵，多個按鍵分別設置在電阻應變式傳感器周圍的各個方向；手臂運動后，按下相應按鍵，按鍵模塊輸出相應電壓信號作為手臂移動方向信號及手臂移動終止信號輸入單片機；

所述單片機連接輸出接口電路；輸出接口電路將單片機輸出的手臂移動起始信號、手臂移動方向信號及手臂移動終止信號傳輸至上位機。

具體的：所述按鍵模塊包括四個按鍵，四個按鍵分別設置在電阻應變式傳感器周圍前后左右四個方向上。

具體的：所述單片機為51單片機。

具體的：所述輸出接口電路為 RS-232 接口電路。

使用方法：在初始狀態，實驗者的手覆壓于電阻應變式傳感器，進行實驗時，實驗者的手離開電阻應變式傳感器，移動向某一方向的按鍵；此時由于電阻應變式傳感器的外部壓力發生變化，電阻應變式傳感器將該外部壓力變化轉化為電壓信號傳送至A/D轉換器，A/D轉換器將該電壓信號轉換為數字信號作為手臂移動起始信號輸入單片機，單片機通過輸出接口電路將該手臂移動起始信號實時傳輸至上位機，由上位機精確記錄手臂移動起始時刻；實驗者手臂運動后，按下處于移動方向終點的按鍵，則按鍵模塊向單片機發送一獨屬于該按鍵的電壓信號作為手臂移動方向信號及手臂移動終止信號輸入單片機，單片機通過輸出接口電路將該手臂移動方向信號及手臂移動終止信號實時傳輸至上位機，由上位機精確記錄手臂移動終止時刻并同時記錄手臂移動方向。

這些技術方案，包括改進的技術方案以及進一步改進的技術方案也可以互相組合或者結合，從而達到更好的技術效果。

通過采用上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果：

本實用新型的一種用于腦機接口研究的手臂位置記錄裝置，不僅能夠實時發送實驗者的手臂移動起始、終止信號，使得上位機能夠精確記錄實驗者的手臂移動起始、終止時刻，實時向腦電數據添加標簽信息；而且巧妙地將手臂移動方向信號與手臂移動終止信號合而為一，利用同一個信號實現兩個信號的功能，減少向上位機發送信號的次數，簡化上位機需運算的數據，提高腦機接口實驗的精確度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

圖2是本實用新型的使用狀態示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本專利進一步解釋說明。但本專利的保護范圍不限于具體的實施方式。

實施例1

如圖所示，本專利的一種用于腦機接口研究的手臂位置記錄裝置，用于向上位機傳輸手臂移動方向信號及手臂移動起始、終止信號，其特征是：包括電阻應變式傳感器、A/D轉換器、單片機、按鍵模塊和輸出接口電路。

電阻應變式傳感器通過A/D轉換器連接單片機；電阻應變式傳感器用于將外部壓力變化轉化為電壓信號傳送至A/D轉換器，A/D轉換器將該電壓信號轉換為數字信號作為手臂移動起始信號輸入單片機。

按鍵模塊與單片機連接；按鍵模塊包括四個按鍵，四個按鍵分別設置在電阻應變式傳感器周圍前后左右四個方向上；手臂向左運動后，按下相應的左按鍵，按鍵模塊輸出相應電壓信號作為手臂左向移動信號及手臂移動終止信號輸入單片機；

所述單片機連接輸出接口電路；輸出接口電路將單片機輸出的手臂移動起始信號、手臂左向移動信號及手臂移動終止信號傳輸至上位機。

其中，單片機為51單片機，輸出接口電路為 RS-232 接口電路。

使用時，在初始狀態，實驗者的手覆壓于電阻應變式傳感器，進行實驗時，實驗者的手離開電阻應變式傳感器，移動向某一方向的按鍵；此時由于電阻應變式傳感器的外部壓力發生變化，電阻應變式傳感器將該外部壓力變化轉化為電壓信號傳送至A/D轉換器，A/D轉換器將該電壓信號轉換為數字信號作為手臂移動起始信號輸入單片機，單片機通過輸出接口電路將該手臂移動起始信號實時傳輸至上位機，由上位機精確記錄手臂移動起始時刻；實驗者手臂運動后，按下處于移動方向終點的按鍵，則按鍵模塊向單片機發送一獨屬于該按鍵的電壓信號作為手臂移動方向信號及手臂移動終止信號輸入單片機，單片機通過輸出接口電路將該手臂移動方向信號及手臂移動終止信號實時傳輸至上位機，由上位機精確記錄手臂移動終止時刻并同時記錄手臂移動方向。