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2019年02月13日 | 天津大学成功研发出名为“哪吒”的脑控智臂机器人系统

2019-02-13 来源:工程师青青

传说中哪吒闹海之处位于天津的三岔河口。而今,哪吒的“三头六臂”正在天津大学变为现实。这台名为“哪吒”的脑控智臂机器人系统,是天津大学神经工程团队自主研发的脑机(BCI)系列成果。将人的脑电波接入该系统后,机器人就可以按照人的指令写出汉字。

这台名为“哪吒”的脑控智臂机器人系统是天大神经工程团队自主研发的脑机接口(BCI)系列最新成果。

将人的脑电波接入该系统后,机器人就可以按照人的指令写出汉字。该技术通过创立超短SSVEP(200ms)和P300脑电波高效融合范式,设计时—频—相混合编码脑—机交互信息策略,针对极微弱脑电特征进行精细分辨与快速解码,创造了目前头皮脑电BCI在线控制最大指令集(108)的世界纪录,最高信息传输速率达到238bits/n。

依托上述关键技术突破,“哪吒”机器人系统破译“执笔者”的脑电密码,将脑控笔画拓扑的视图像素指令映射转化为智能机械臂的6D空间坐标,在国际上首次实现了BCI信息输出方式由“拼”到“写”的重大变革。

未来,脑控智臂机器人系统功能将进一步完善和拓展,对新一代人机混合智能与人机交互协作在临床医学等领域的发展与应用起到重要的推动作用。在航空航天与特种军事等场合,“哪咤”也将为特殊人群提供肢体约束环境下的“第三只手”,助他们关键时的一“臂”之力,以完成更多更复杂的工作任务。

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对于计数型10键键盘编码译码显示电路,网友可能会有多个方面的问题,以下是一些常见问题及其回答:

一、设计基础与原理

问题1:计数型10键键盘编码译码显示电路的基本组成是什么?

回答:计数型10键键盘编码译码显示电路主要由三部分组成:键盘编码电路、译码电路和显示电路。键盘编码电路负责将按键的输入转换为对应的编码信号;译码电路则将该编码信号还原为可识别的信息或数据;最后,显示电路将译码后的信息以可视化的方式呈现出来。

问题2:编码和译码在数字电路中的作用是什么?

回答:编码是将信息或数据转换为二进制代码的过程,以便在数字系统中进行监测、控制、传输等操作。而译码则是编码的逆过程,即将二进制代码还原为原始的信息或数据,以便进行显示或进一步处理。在计数型10键键盘编码译码显示电路中,编码和译码是实现按键输入到显示输出的关键步骤。

二、技术实现细节

问题3:如何实现10键键盘的编码?

回答:实现10键键盘的编码通常可以采用优先编码器。优先编码器能够识别多个输入信号中的最高优先级信号,并将其转换为对应的编码输出。在10键键盘中,可以将10个按键的输入信号接入优先编码器的输入端,通过编码器的内部逻辑处理,得到按键对应的编码输出。

问题4:译码器如何选择以满足显示需求?

回答:译码器的选择应根据显示需求来确定。对于计数型10键键盘编码译码显示电路,如果显示的是十进制数字,则应选择能够处理十进制数的译码器,如74LS48等。此外,还需要考虑译码器的输入位数、输出类型(如共阳极或共阴极)以及驱动能力等因素,以确保译码器能够满足显示电路的要求。

问题5:显示电路如何设计以兼容不同显示器?

回答:显示电路的设计应兼顾译码器、驱动器和显示器三部分。首先,根据译码器的输出选择合适的驱动器来驱动显示器。驱动器的选择应考虑显示器的类型(如七段数码管、LED点阵等)、工作电压和电流等因素。其次,根据显示器的特性设计显示电路,包括确定显示方式(如静态显示或动态显示)、设置显示亮度等。最后,通过连接译码器、驱动器和显示器,实现按键输入到显示输出的完整电路。

三、常见问题与解决方案

问题6:如何解决按键冲突问题?

回答:按键冲突是指多个按键同时按下时,电路无法正确识别所有按键的状态。在计数型10键键盘编码译码显示电路中,可以通过采用优先编码器来避免按键冲突问题。因为优先编码器能够识别最高优先级的按键信号,并忽略其他低优先级的按键信号。此外,还可以通过软件算法来进一步处理按键冲突问题,如设置按键去抖动时间、检测按键按下和释放的时间差等。

问题7:如何提高电路的抗干扰能力?

回答:提高电路的抗干扰能力可以从多个方面入手。首先,选择具有良好抗干扰性能的元器件和电路布局方式;其次,在电路设计中加入滤波、去耦等电路来抑制干扰信号;最后,通过软件算法来识别和排除干扰信号的影响。此外,还可以采用屏蔽、接地等外部措施来进一步提高电路的抗干扰能力。

以上是对计数型10键键盘编码译码显示电路中网友可能提出的问题及其回答的总结。在实际应用中,还需要根据具体需求和条件进行灵活调整和优化。

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