意念控制原理

技术原理:

“意念”操控是对人类脑电波的操控,相关的科学研究已经进行了半个多世纪。

一般来说,人类在各种生理活动过程中都在放电。心脏跳动时会产生1 ~ 2mV,眼睛开合时会产生5 ~ 6mV,思考时大脑会产生0.2 ~ 1mV。如果用科学仪器测量大脑的潜在活动,屏幕上会显示出一个波浪形的图形,这种图形被称为“脑电波”。脑电波活动具有一定的规律性特征,在一定程度上与大脑意识存在对应关系。人在兴奋、紧张、无意识时,脑电波的频率会有明显的不同,大约是1 ~ 40 Hz。根据频率的不同,脑电波又进一步分为α波、β波、δ波和θ波。人在一定压力下高度集中注意力时,脑电波频率在12 ~ 38 Hz之间,称为β波,是“意识”层面的脑电波;当人的注意力下降,处于放松状态时,脑电波的频率会下降到8 ~ 12 Hz,称为α波;进入睡眠状态后,脑电波频率进一步下降,分为θ波(4 ~ 8 Hz)和δ波(0.5 ~ 4 Hz),分别反映人在“潜意识”和“无意识”阶段的状态。正是因为这种脑电波随情绪波动而变化的特性,人类才有可能开发利用脑电波。电影《《阿凡达》》展示的其实是一种叫做脑机接口(Brain-Computer Interface,简称BCI)的技术,指的是在人脑和电脑等外部设备之间建立直接的连接路径。通过对脑电信息的分析和解读,进一步转化为相应的动作,这就是用“意念”操纵物体的基本原理。

意念控制应用

目前脑波相关技术多用于医疗领域,如治疗癫痫等脑部疾病患者。此外,许多科研机构都声称已经开发出可以通过思维控制的假肢,但大多数仍处于实验室阶段。虽然人类对脑电波的研究已有60多年,但相关科研成果一直未能大规模商业化。一方面,人脑太复杂,对它的研究还比较初级。另一方面,脑电波测量的困难也成为阻碍技术进一步发展的重要原因。

人脑紧紧包裹在颅骨里,屏蔽了大量的信号,能传到外面的信号相当微弱,所以从外面测量特别困难。在专业医疗领域,要在病人头上安装十几个电极,再涂上导电胶,测量脑电波是非常麻烦的。如此复杂的测量过程也阻碍了脑波技术在民用市场的普及。但是经过多年的技术积累,相关技术在最近的10年终于有了一些突破性的进展。

目前,硅谷的创业公司Neurosky已经将庞大的脑电波监测设备缩小到了耳机大小,只需要一个金属触点就可以测量脑电波。这种便携式设备也使脑波技术大规模民用成为可能。凭借这一技术优势,这家成立仅7年的公司迅速成长为行业龙头企业。

在2009年的消费电子展(CES)上,全球最大的玩具制造商美泰公司推出了基于脑波技术的玩具MindFlex。MindFlex是一款脑波控制玩具。玩家可以用“意志”让球飘在空中。他们越专注,球就飘得越高。借助辅助的手动控制设备,玩家可以控制球越过各种障碍物。MIndFlex上市仅5周,第一批产品就销售一空,其疯狂的表现也使其成为亚马逊“2009年圣诞节玩具购物排行榜第一名”。很多人不知道的是,这个玩具的核心技术供应商是Neurosky。自上市以来,Mindflex在欧美市场的销量已超过654.38+0万套。今年年初,MindFlex被《时代》杂志评为人类历史上最伟大的100玩具之一。

在去年的ChinaJoy上,Neurosky与本土游戏公司蓝港在线达成深度合作协议,率先在网游《佣兵世界》中使用脑波技术。今年8月,Neurosky与海尔合作推出了全球首款脑波电视。这款电视配备了Neurosky的脑电波监控耳机Mindreader,内置了多种脑电波控制游戏,大大增加了电视的趣味性。此外,Neurosky技术也被应用在一些教育产品中,帮助孩子提高注意力,美国国家射箭队也在应用脑波技术提高运动员的成绩。

2013年6月,来自美国明尼苏达大学的华裔科学家何斌教授领导的研究团队展示了他在精神控制方面的研究成果。它不同于需要在大脑中植入电极的意念控制技术。何斌教授最新的精神控制技术是完全无创的,不需要大脑植入。用户只需要戴上帽子,通过帽子上的电极就可以记录用户的脑电波。在这个脑电图扫描帽中,有64个电极靠近头皮。这些电极监测来自大脑的电活动,并将信号(或信号中断)传输给计算机。电脑对这些数据进行处理,转换成另一种电子信号,通过Wifi传输到飞机的接收器,从而控制飞机的飞行动作。何斌教授的团队展示了如何用自己的想法控制一架模型直升机在空中飞行、潜水、上升,甚至毫无困难地穿越一个由气球制成的圆形障碍物。

2012浙江大学学生樊宇、、张、等人开发的意念控制系统获得全国大学生虚拟仪器竞赛三等奖。通过眨眼,可以选择系统功能,集中精力执行系统功能,实现意念控制机械手、音视频播放、互联网信息传输、轮椅模型、玩游戏。

2013 110浙江大学学生樊宇、石昊等人开发了一款基于Wifi通信的意念控制视频车。在其设计中,可以通过注意力控制汽车的速度,摄像头的视频可以实时传输到PC和手机上。该设计因其创新性和技术性,在全国大学生测控与仪器设计大赛中获得一等奖,并获得国家专利。

2014 14浙大樊宇、童成立青芒创新创业团队,研发出意念控制风扇灯、意念控制赛车、意念控制飞机等。,并在浙江省科技馆展出,获得多家有影响力的媒体报道。在意念控制风扇灯中,用户可以通过注意力来控制风扇的转动。风扇转动后,上面会显示设置文字,非常酷。在意念控制赛车中,用户可以通过注意力控制赛车的启动、停止和速度,双意念比赛受到了很多家庭和孩子的喜爱。在意念控制飞行器中,用户可以通过注意力来控制飞行器的高度,用户的注意力越集中,飞行器的飞行高度就越高。

2014年3月,浙江大学的樊宇和石昊基于Emotiv开发了一种基于意念控制的车载机械手。用户可以通过运动想象控制机械手的运动,通过表情控制完成特定动作。例如,用户可以想象向前移动以使携带机械手的车向前移动。用户只需要坐在电脑前,看着摄像头传回的视频,就可以通过意念和表情在车载机械手上完成各种控制。该项目被评为浙江大学国家创新训练计划优秀项目。