【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脑机接口领域，具体涉及一种脑机接口固定互连装置。
技术介绍
1、脑机接口技术的研究起源于20世纪60年代，当时的科学家们试图通过对大脑电波的监测来控制机器人肢体。随着计算机技术的发展，脑机接口技术得到了进一步的发展。到了21世纪，随着脑科学、神经科学、信息科学等多学科的交叉融合，脑机接口技术取得了显著的进步。如今，脑机接口技术已经成为一个热门的研究领域，吸引了众多科研机构和科技公司的关注。脑机接口技术的作用机制是绕过外周神经和肌肉，直接在大脑与外部设备之间建立全新的通信与控制通道。它通过捕捉大脑信号（如脑电波）并将其转换为电信号或其他可被外部设备识别的信号，从而实现信息的传输和控制。
2、脑机接口技术可以分为多种类型，根据信号采集方式的不同，主要分为侵入式和非侵入式两种。侵入式脑机接口需要将信号采集装置（如电极）直接植入大脑皮层，以获取高质量的神经信号。而非侵入式脑机接口则无需植入，直接从大脑外部采集信号，常用的方法包括头皮脑电（eeg）、功能近红外光谱（fnirs）、功能性磁共振成像（fmri）等。
3、现有技术中，例如专利公开号cn114447725b公开了一种脑机接口固定互连装置，通过旋转连接件提升连接稳定度，cn109062406b公开了一种脑机接口设备，通过卡轮减少在运动过程中的下滑。但不同的使用者有不同的头型，在应用于不同头型的使用者时难以保障有足够的贴合效果。此外缺乏标准化模块设计，导致不同厂商和型号的装置之间无法互换或兼容。这限制了使用者选择不同厂商或升级设备的能力。此外在佩
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种脑机接口固定互连装置，通过解耦式设计，配对不同厂商和型号的非侵入式脑机接口电极，从而便于后期对设备进行升级。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种脑机接口固定互连装置，包括头带，头带上开设有交互孔，头带外侧固定连接有安装架，安装架靠近交互孔的一侧设有第一伸缩件和若干第二伸缩件，第一伸缩件的输出端固定连接有电极安装基座，电极安装基座用于安装非侵入式脑机接口电极，第二伸缩件的输出端固定连接有压力传感器，第二伸缩件用于调节压力传感器与非侵入式脑机接口电极接触面对齐，第一伸缩件和若干第二伸缩件分别用于驱动非侵入式脑机接口电极和压力传感器探入交互孔中；
3、头带上固定连接有控制器和电源，控制器用于获取压力传感器检测的压力数据，基于压力数据控制第一伸缩件和第二伸缩件的伸缩，调节非侵入式脑机接口电极和用户头部的压力值。
4、采用上述方案有以下有益效果：
5、1、本方案中，用户通过佩戴头带完成脑机接口与头部的接触，电极安装基座用于安装非侵入式脑机接口电极，从而通过非侵入式脑机接口电极检测大脑脑信号。压力传感器能够检测非侵入式脑机接口电极与用户的接触压力，从而控制第一伸缩件和若干第二伸缩件，使非侵入式脑机接口电极始终保持一定的接触压力。
6、2、本方案中，随着技术进步或产品的多样性提升，核心部件非侵入式脑机接口电极可能会在迭代中更换，而更换后的非侵入式脑机接口电极可能会具有新的形状和厚度。在更换非侵入式脑机接口电极后，由于非侵入式脑机接口电极是从外探入头带内侧，因此更换并不会缩小头带内圈的接触直径。通过第二伸缩件配对压力传感器，使压力传感器能够与更换后的非侵入式脑机接口电极接触面对齐，并通过第一伸缩件和若干第二伸缩件控制非侵入式脑机接口电极的接触压力，从而适应不同的非侵入式脑机接口电极型号，具备后期升级能力。
7、进一步，非侵入式脑机接口电极采用柔性导电材料制成，压力传感器为柔性薄膜传感器。
8、有益效果：柔性导电材料和柔性薄膜传感器均能够更好的和用户头部贴合，从而有更适宜的检测效果。
9、进一步，还包括若干附件安装板，附件安装板一侧设有附件安装基座，附件安装板另一侧设有若干凸块，头带上设有若干与凸块配合的卡合槽。
10、有益效果：除核心部件非侵入式脑机接口电极外，可能还涉及信号放大器和外部脑电分析设备等附件，因此通过附件安装基座适配各种附件的安装升级，并通过凸块和卡合槽提供可拆卸连接。
11、进一步，凸块和卡合槽均为t形。
12、有益效果：凸块和卡合槽为t形有更好的约束效果，以减少附件安装不稳定或晃动的可能性。
13、进一步，头带上设有松紧调节器，松紧调节器用于改变头带的直径。
14、有益效果：不同的用户有不同的头围，松紧调节器能够调节头带直径，以适应不同头围的用户。
15、进一步，第一伸缩件用于调节非侵入式脑机接口电极接触面与头带内侧面对齐；
16、控制器在佩戴头带阶段，根据压力传感器检测的压力数据调节改变头带的直径，调节头带松紧度。
17、有益效果：在佩戴头带阶段，能够将调节非侵入式脑机接口电极接触面与头带内侧面对齐，从而检测头带的松紧效果。而后续使用阶段，头带的重量轻受惯性的影响小偏位量少，因此进行确保非侵入式脑机接口电极的接触压力适宜即可。
18、进一步，第二伸缩件的输出轴还固定连接有温度传感器。
19、有益效果：由于第二伸缩件跟随第一伸缩件进行调控，因此温度传感器能够始终监测到非侵入式脑机接口电极接触部位的温度。
20、进一步，控制器基于温度传感器检测的头部温度，以头部温度值作为表现脑疲劳、焦虑紧张情绪、脑胀感和病理影响的评估值，当头部温度超过预设值时，控制松紧调节器增大头带的直径，并控制第一伸缩件和若干第二伸缩件，增加非侵入式脑机接口电极和柔性薄膜传感器与用户头部的压力值。
21、有益效果：头脑发热会导致温度传感器的读数升高，头脑发热的原因可能为压力过大、情绪激动、过度疲劳、感冒和中暑等。因此能够用头脑发热反馈用户的脑部情况，在头脑发热情况下，大多数状态为负面影响，会影响脑信号的传播，同时头脑发热可能会伴随着脑胀感。因此采用调松头带的直径，缓解脑胀感，并加大非侵入式脑机接口电极的接触压力，以保持固定效果和提升非侵入式脑机接口电极的脑信号的采集效果。
22、进一步，安装架上可拆卸连接有惯性传感器，控制器用于获取惯性传感器监测的加速度，当加速度超过预设值时，控制松紧调节器减小头带的直径，并控制第一伸缩件和若干第二伸缩件，增加非侵入式脑机接口电极和柔性薄膜传感器与用户头部的压力值。
23、有益效果：用户可能会涉及在脑信号采集过程中进行运动，惯性传感器能够在运动时采集到加速度数据，控制器会根据加速度，减小头带直径，提高固定效果，从而防止在运动过程中产生松动。
24、进一步，头带包括带体，松紧调节器包括盒体，带体的一端与盒体固定连接，带体另一端延伸至盒体内，盒体内固定连接有马达，带本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脑机接口固定互连装置，其特征在于，包括头带（1），头带（1）上开设有交互孔（2），头带（1）外侧固定连接有安装架（3），安装架（3）靠近交互孔（2）的一侧设有第一伸缩件（4）和若干第二伸缩件（5），第一伸缩件（4）的输出端固定连接有电极安装基座（6），电极安装基座（6）用于安装非侵入式脑机接口电极（7），第二伸缩件（5）的输出端固定连接有压力传感器（8），第二伸缩件（5）用于调节压力传感器（8）与非侵入式脑机接口电极（7）接触面对齐，第一伸缩件（4）和若干第二伸缩件（5）分别用于驱动非侵入式脑机接口电极（7）和压力传感器（8）探入交互孔（2）中；
2.根据权利要求1所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，非侵入式脑机接口电极（7）采用柔性导电材料制成，压力传感器（8）为柔性薄膜传感器。
3.根据权利要求1所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，还包括若干附件安装板（9），附件安装板（9）一侧设有附件安装基座（10），附件安装板（9）另一侧设有若干凸块（11），头带（1）上设有若干与凸块（11）配合的卡合槽（12）。
4.根据权利要求3所
5.根据权利要求4所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，头带（1）上设有松紧调节器（13），松紧调节器（13）用于改变头带（1）的直径。
6.根据权利要求5所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，第一伸缩件（4）用于调节非侵入式脑机接口电极（7）接触面与头带（1）内侧面对齐；
7.根据权利要求6所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，第二伸缩件（5）的输出轴还固定连接有温度传感器（14）。
8.根据权利要求7所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，控制器基于温度传感器（14）检测的头部温度，以头部温度值作为表现脑疲劳、焦虑紧张情绪、脑胀感和病理影响的评估值，当头部温度超过预设值时，控制松紧调节器（13）增大头带（1）的直径，并控制第一伸缩件（4）和若干第二伸缩件（5），增加非侵入式脑机接口电极（7）和柔性薄膜传感器与用户头部的压力值。
9.根据权利要求8所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，安装架（3）上可拆卸连接有惯性传感器（16），控制器用于获取惯性传感器（16）监测的加速度，当加速度超过预设值时，控制松紧调节器（13）减小头带（1）的直径，并控制第一伸缩件（4）和若干第二伸缩件（5），增加非侵入式脑机接口电极（7）和柔性薄膜传感器与用户头部的压力值。
10.根据权利要求9所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，头带（1）包括带体，松紧调节器（13）包括盒体，带体的一端与盒体固定连接，带体另一端延伸至盒体内，盒体内固定连接有马达（15），带体延伸至盒体内的一端与马达（15）的输出轴固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种脑机接口固定互连装置，其特征在于，包括头带（1），头带（1）上开设有交互孔（2），头带（1）外侧固定连接有安装架（3），安装架（3）靠近交互孔（2）的一侧设有第一伸缩件（4）和若干第二伸缩件（5），第一伸缩件（4）的输出端固定连接有电极安装基座（6），电极安装基座（6）用于安装非侵入式脑机接口电极（7），第二伸缩件（5）的输出端固定连接有压力传感器（8），第二伸缩件（5）用于调节压力传感器（8）与非侵入式脑机接口电极（7）接触面对齐，第一伸缩件（4）和若干第二伸缩件（5）分别用于驱动非侵入式脑机接口电极（7）和压力传感器（8）探入交互孔（2）中；
2.根据权利要求1所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，非侵入式脑机接口电极（7）采用柔性导电材料制成，压力传感器（8）为柔性薄膜传感器。
3.根据权利要求1所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，还包括若干附件安装板（9），附件安装板（9）一侧设有附件安装基座（10），附件安装板（9）另一侧设有若干凸块（11），头带（1）上设有若干与凸块（11）配合的卡合槽（12）。
4.根据权利要求3所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，凸块（11）和卡合槽（12）均为t形。
5.根据权利要求4所述的脑机接口固定互连装置，其特征在于，头带（1）上设有松紧调节器（13），松紧调节器（13）用于改变头带（1）的直径。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：贾杰，侯迪，薛川，郭子奇，张舒阳，付江红，陈树耿，徐浩然，易宥樑，
申请(专利权)人：复旦大学附属华山医院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。