
(復旦學生團隊設計的微型飛行器)

(復旦學生團隊設計的微型飛行器)
借助一個腦電耳機、一個臂環、一副虛擬現實眼鏡、一架六軸飛行器以及搭載的云臺和同步攝像頭,復旦學生團隊設計出的一套“靈魂出竅:基于意念-手勢協同控制與虛擬現實技術的微型飛行器”,獲得了首屆中國研究生未來飛行器創新大賽一等獎。
據介紹,首屆中國研究生未來飛行器創新大賽初賽報名作品共計210余件,來自全國70多個單位。一等獎共7支隊伍,除了復旦團隊,其余6支都來自工程類或航天類院校,復旦是唯一一所綜合類大學。“相比專業性院校,我們的學生更愛動嘴,想法好,就是動手少。”談及此次獲獎的意義,指導老師復旦大學力學與工程科學系系主任艾劍良教授認為獲獎對于增強學生自信、增強學校的動手氛圍都有所幫助。
據介紹,首屆中國研究生未來飛行器創新大賽初賽報名作品共計210余件,來自全國70多個單位。一等獎共7支隊伍,除了復旦團隊,其余6支都來自工程類或航天類院校,復旦是唯一一所綜合類大學。“相比專業性院校,我們的學生更愛動嘴,想法好,就是動手少。”談及此次獲獎的意義,指導老師復旦大學力學與工程科學系系主任艾劍良教授認為獲獎對于增強學生自信、增強學校的動手氛圍都有所幫助。
團隊成員崔雪揚在項目報告書里描述的這套飛行裝置包括一個MindWaveMobile腦電耳機、一個Myo臂環、一副虛擬現實(VR)眼鏡、一架六軸飛行器以及搭載的云臺和同步攝像頭。操作起來,可將同步攝像頭安裝在飛行器底部,拍攝飛行器視角下的三維立體影像,通過虛擬現實(VR)眼鏡將三維影像實時投射到眼前,佩戴者即可體驗全三維再現環境。
同時用戶佩戴腦電傳感器和可以讀取佩戴者前臂肌肉運動的腕帶,通過集中精力來控制飛行器的上升,放松狀態控制飛行器的下降,通過手勢“左”使飛行器向左飛行,手勢“右”使飛行器向右飛行,手勢“五指伸開”使飛行器向前飛行,手勢“握拳”使飛行器向后飛行。通過頭部俯仰和左右轉動控制攝像頭的傾斜角度。
如此,佩戴者仿佛能“靈魂出竅”——人雖站在地面眼睛卻飛上了天空,通過自己的思維活動和手勢指揮,“親眼”看到了無人機在空中的廣闊視野。
而這看似科幻的背后卻有著堅實的科學理論基礎。“人的大腦是由數以萬計的針尖大小的神經交錯構成的。神經相互作用時,腦電波模式就表現為思維狀態。每當神經活動時都會產生輕微的放電,放出的電通過腦電波技術——醫學上稱為腦電圖——就可以測量得到。不同的神經活動會產生不同的腦波模式,例如沉睡中的人大腦中會產生大量的delta波,而當一個處于警覺和清醒狀態的人集中思考一件事時,大腦就會產生大量的beta波。我們的設計就是通過集中精力來控制飛行器上升,放松精神來控制飛行器下降。”團隊負責任人傅軍介紹。
“腦電波這塊還可以深化!”談起對未來的展望,艾老師表示研究并未到此結束,在無人機的旋翼起降、固定翼平飛、拋飛穩定,甚至人工智能方向上的研究仍然大有可為。傅軍也表示他們會繼續深入開展無人機的研究,爭取做到產學研結合。