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基于运动想象的自控步调脑机接口技术研究的任务书
一、任务背景
脑机接口技术（brain-computerinterface,BCI）是一种将人类的大脑与计算机等外部设备连接起来进行信息交互的技术。使用BCI技术可以实现无需肢体或意识参与的控制，极大地提高人机交互的效率和准确性，对残疾人士的康复和生活带来了很大的改善。目前，BCI技术主要应用于肢体运动控制和辅助沟通等方面，但是基于运动想象的自控步调脑机接口技术的研究仍然处于初级探索阶段。
二、研究目的
本研究旨在设计和研究一种基于运动想象的自控步调脑机接口技术，实现人类可以通过自身的大脑信号控制机器人或其他运动设备的步调。具体目的包括：
1.设计和制造一款基于运动想象的自控步调脑机接口系统。
2.研究和开发一种适用于该系统的信号处理算法，能够提取出与步调相关的脑电信号。
3.进行实验验证，分析该系统的控制精度、实时性和易用性等性能，评估其在实际应用中的价值。
三、研究内容
1.设计并制造自控步调机器人原型
本研究将设计并制造一款自控步调机器人原型，该机器人能够接收脑机接口设备传输的大脑信号，并根据信号对步调进行控制。该机器人应具有轻巧、稳定、移动灵活等特点，以适合参与者的不同需求和场景。
2.开发信号处理算法
根据步伐控制的特点和任务要求，本研究将设计并实现一种适用于该系统的脑电信号处理算法。该算法应能够有效地提取出与步调相关的信号特征，并将其映射到机器人步速上。
3.实验与分析
本研究将进行实验验证，测试自控步调机器人原型的运动控制精度、实时性和易用性等性能，评估该技术在实际应用中的价值。同时，根据参与者反馈和实验数据分析，优化设计和算法，提高系统的可靠性和稳定性。
四、研究成果
本研究将产生以下成果：
1.自控步调机器人原型。该原型应具有轻巧、稳定、移动灵活等特点，能够接收脑电信号控制运动步调。
2.基于运动想象的自控步调脑机接口技术。该技术应能够有效地提取出与步调相关的脑电信号，实现人机无缝交互，并可以实现更多智能化的控制。
3.多项科学论文。本研究将会在相关期刊和国际会议上发表多篇学术论文，总结和阐述本研究的理论贡献和实践成果。
五、研究意义
本研究的意义在于：
1.探究基于运动想象的自控步调脑机接口技术的可行性和实用性，为该领域的发展和应用奠定基础。
2.深入理解大脑信号和运动想象的关系，并探索在步伐控制任务中大脑信号的应用价值，提供新思路和方法。
3.开发基于运动想象的自控步调脑机接口系统可推广应用于康复帮助，智能辅助终端操作、自主导航等多个领域，改善人们的生活质量，推动智能化技术的发展。
六、研究方案和进度安排
1.自控步调机器人原型设计制造。时间：第1-2个月
本阶段将会对机器人整体设计、步调控制电路板、控制程序进行研发和制造。
2.脑电信号采集与信号处理算法研究。时间：第3-6个月
本阶段将主要研究脑电信号的采集、预处理和特征提取等方案，并设计和实现适用于自控步调机器人的信号处理算法。
3.自控步调机器人系统调试和实验验证。时间：第7-10个月
本阶段将进行系统测试和实验验证，并通过优化算法，提高系统的运动控制精度和可靠性等性能。
4.论文撰写和论文修改。时间：第11-12个月
本阶段将会对研究成果进行总结和整理，撰写相关科学论文，并根据审稿人的要求进行修改和改进。
七、研究预算
本研究预计需要的经费包括：
1.设计和制造自控步调机器人原型的人员工资和材料费用，预计开销10万元。
2.制定和实施脑电信号采集和信号处理算法的人员工资和材料费用，预计开销30万元。
3.实验所需的场地租金和仪器器材的借用或购入费用，预计开销10万元。
4.论文发表和会议参会费用的预计开销为5万元。
总经费预计需要55万元。