Meta-BIoT——基于AI与VR的脑机元宇宙平台

数媒竞赛获奖作品信息及简介
作品名称Meta-BIoT——基于AI与VR的脑机元宇宙平台
参赛院校北京理工大学
指导老师闫天翼、张德雨
团队成员刘梦真、刘思宇、拓晓燕、刘紫玉、明致远
奖项等级一等奖
竞赛年份2022

     为了使残障人士也能充分享受现代科技带来的便利,体验智慧物联网带来的舒适的生活辅助,我团队在相关领域积累多年,建立并完善了基于AI与VR的以脑机接口作为终端输入设备的脑机物联网平台。脑机物联网平台架构图分为三个大的模块:自研脑电采集设备、云端分析平台和物联网体系。通过脑机接口、VR与人工智能三大关键技术,赋能智慧养老、智慧文娱、智慧医疗和智慧教育四大领域。      本作品的核心处理器为Xilinx系列FPGA芯片,使用VHDL语言,将前置滤波逻辑电路与后端的vpu处理器集中在一块芯片上,实现了脑电的放大,滤波,处理以及输出的集成化,小型化。在电路设计方面,团队基于Altium designer设计了一套基于esp32与stm32f103c8t6芯片的蓝牙,WiFi一体化通讯模块,实现了广泛且灵活的外部设备通讯接口。      (1)BIoT智慧养老      在智慧养老领域,我团队搭建了一台脑控轮椅设备,用来辅助下肢残疾的患者生活,同时设置了基于人工智能的设备安全分级模式。相关软著与专利均已得到授权。团队研究的轮椅设备为肢体功能缺失的患者提供了一种全新的对外沟通交流方式,它不依赖于周围神经组织及肌肉,使大脑可以直接控制外部设备。高校、研究所等科研机构合作研发,养老院、医院等社会组织合作推广。      (2)BIoT智慧文娱      在智慧文娱领域,我团队搭建了VR+脑机接口的新一代沉浸式娱乐系统,操作者可以通过意念在VR空间内进行射箭游戏,相关软著已经授权,相关专利正在受理中。      (3)BIoT智慧医疗      我团队同北京宣武医院进行合作,将我团队研发的脑机智能设备应用于阿尔兹海默病患者的临床康复训练中。经过一定时间训练后,患者的空间记忆能力和空间导航能力得到了显著的提升,相关论文将会在不久发表在国际权威期刊上。      (4)BIoT智慧教育      在智慧教育领域,我团队开发了一套意念打靶游戏,用来训练儿童专注度,提升儿童学习效率。该设备在使用者专注状态下可以发射激光,激光靶将呈现黄绿闪烁状态。