一种脑电波科普互动体验装置的制作方法

1.本发明涉及脑电波科普技术领域，尤指一种脑电波科普互动体验装置。


背景技术：

2.目前关于精神注意力锻炼的科普技术一般是通过图文展板、多媒体视频介绍的方式；尚未做到实时采集脑电波数据进行演示互动，让参与者乐在其中的同时又能达到科普的目的。
3.现有关于精神注意力锻炼的科普技术具有以下不足：(1)展示形式枯燥，互动性差，不能直观反映参与互动体验者精神注意力是否集中；(2)脑电波数据采集仪器只能单一采集并不能直接应用于控制运动。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种脑电波科普互动体验装置，其可以比较两体验者的精神注意力，比较结果通过小球的运动位置来呈现。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种脑电波科普互动体验装置，包含：展台、控制组件、步进电机组件以及两个脑电波数据收集组件，所述展台的台面设有滑槽，所述步进电机组件设置在展台内且位于所述滑槽的下方，所述步进电机组件的输出端设有磁铁，所述滑槽设有可被所述磁铁吸合的小球，所述步进电机组件通过所述磁铁带动所述小球沿所述滑槽做往返运动；
7.两个所述脑电波数据收集组件将收集到的脑电波数据传输给所述控制组件，所述控制组件计算两个所述脑电波数据收集组件收集到的脑电波数据的差值，再根据所述差值控制所述步进电机组件做相应的动作。
8.进一步，所述脑电波科普互动体验装置还包括显示组件，所述显示组件与所述控制组件电性连接，所述显示组件用于显示供参与者观看的图文。
9.进一步，所述脑电波数据收集组件与所述控制组件通过蓝牙模块进行通信连接。
10.进一步，所述脑电波数据收集组件包括：
11.额前电极，用于采集参与者的脑电波；
12.tgam模块，用于处理脑电波信号并且按照指定格式传入所述蓝牙模块；
13.参考电极，用于提供参考电位。
14.进一步，所述控制组件包括单片机，所述单片机与所述步进电机组件连接，所述单片机解析处理脑电波数据后形成控制指令传入所述步进电机组件。
15.进一步，所述蓝牙模块包括主蓝牙单元和副蓝牙单元，所述主蓝牙单元与所述tgam模块电性连接，所述副蓝牙单元与所述单片机电性连接。
16.进一步，所述展台设有两个准备按键，所述准备按键与所述控制组件电性连接。
17.进一步，所述滑槽上设有透明外罩。
18.进一步，所述透明外罩为透明亚克力外罩。
19.进一步，所述滑槽由不透明亚克力板制成。
20.本发明的有益效果在于：
21.本发明所述步进电机组件的输出端设有磁铁，所述滑槽设有可被所述磁铁吸合的小球，两个所述脑电波数据收集组件将收集到的脑电波数据传输给所述控制组件，所述控制组件计算两个所述脑电波数据收集组件收集到的脑电波数据的差值，再根据所述差值控制所述步进电机组件做相应的动作，所述步进电机组件通过所述磁铁带动所述小球沿所述滑槽做往返运动；本发明可以比较两体验者的精神注意力，比较结果通过小球的运动位置来呈现。
附图说明
22.图1是本发明的结构图。
23.图2是本发明的俯视图。
24.图3是本发明的侧面剖视图。
25.图4是本发明的电路连接图。
26.图5是本发明所述脑电波数据收集组件的示意图。
27.附图标号说明：1.透明外罩；2.准备按键；3.小球；4.滑槽；5.磁铁；6.步进电机组件。
具体实施方式
28.请参阅图1－5所示，本发明关于一种脑电波科普互动体验装置，包含：展台、控制组件、步进电机组件6以及两个脑电波数据收集组件，所述展台的台面设有滑槽4，所述步进电机组件6设置在展台内且位于所述滑槽4的下方，所述步进电机组件6的输出端设有磁铁5，所述滑槽4设有可被所述磁铁5吸合的小球3(所述小球3可以为磁性金属小球3)，所述步进电机组件6通过所述磁铁5带动所述小球3沿所述滑槽4做往返运动；所述脑电波科普互动体验装置还包括显示组件，所述显示组件与所述控制组件电性连接，所述显示组件用于显示供参与者观看的图文；
29.两个所述脑电波数据收集组件将收集到的脑电波数据传输给所述控制组件，所述控制组件计算两个所述脑电波数据收集组件收集到的脑电波数据的差值，再根据所述差值控制所述步进电机组件6做相应的动作；
30.其中，所述脑电波数据收集组件包括：额前电极、tgam模块和参考电极，所述额前电极用于采集参与者的脑电波，所述tgam模块用于处理脑电波信号并且按照指定格式传入所述蓝牙模块，所述参考电极用于提供参考电位；所述控制组件包括单片机，所述单片机与所述步进电机组件6连接，所述单片机解析处理脑电波数据后形成控制指令传入所述步进电机组件6。需要强调的是，tgam(thinkgear am)模块包含了tgat芯片，此生物信号传感器芯片的应用对许多消费行业都具有革命性的意义。突破了医用常规的湿传感器使用上的不便，tgam和人体的接触只需要一个简单的干接触点。其先进的过滤技术可以排除日常生活中环境的噪音，让芯片能应用在医院以外一般用户的消费设备里。tgam是neurosky为大众市场应用所设计的脑波传感器asic模块。此tgam(thinkgear am)模块可以处理并输出脑波频率谱，脑电信号质量，原始脑电波和三个neurosky的esense参数：专注度，放松度和眨眼
侦测。和人体的界面只需一个简单的干接触点，所以可以很容易的运用于玩具，视频游戏和健康设备中，又由于能耗小，适合用在以电池供电的便携式消费产品的应用上。
31.在上述方案中，两位参观者需要佩戴好所述脑电波数据收集组件同时观看对应的图文；此时，所述脑电波数据收集组件负责收集参与者的实时脑电波数据并传输到所述控制组件上，所述控制组件根据双方脑电波的实时波段峰值数据控制步进电机组件6的输出端左右运动，步进电机组件6的输出端的来回运动带动磁铁5吸合的小球3，进而实现观众所直观看到的小球3运动。由于双方脑电波实时数据存在差异，峰值时高时低，所述步进电机组件6的输出端需要在原点的两侧进行往复运动，采用磁铁5吸合能保证小球3受控制，避免由于惯性作用不受控制。当小球3到达对方时，互动体验结束，靠近小球3的一方注意力相对不集中，过后小球3自动回复到中间原点位置，等待下一轮体验者。
32.本发明可以比较两体验者的精神注意力，比较结果通过小球3的运动位置来呈现。本发明利用脑电波数据控制运动，表现形式多样，互动性强；受众可以实时查看自身注意力是否集中，并且富有竞技体育精神。
33.所述步进电机组件6包括步进电机和丝杆滑台。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为＂步距角＂，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
34.进一步地，所述脑电波数据收集组件与所述控制组件通过蓝牙模块进行通信连接。所述蓝牙模块包括主蓝牙单元和副蓝牙单元，所述主蓝牙单元与所述tgam模块电性连接，所述副蓝牙单元与所述单片机电性连接。其中，所述主蓝牙单元和副蓝牙单元均可采用hc－05蓝牙模组。
35.进一步地，所述展台设有两个准备按键2，所述准备按键2与所述控制组件电性连接；在本实施例中，参观者需要佩戴好所述脑电波数据收集组件观看对应的图文，当双方都按下对应的所述准备按键2，即可开始体验。
36.所述滑槽4上设有透明外罩1，此处限定的目的在于透明外罩1可以使观众清楚的看到小球3的位置。具体地，所述透明外罩1为透明亚克力外罩。
37.所述滑槽4由不透明亚克力板制成；此处限定的目的在于使参与观众不知道所述小球3由电机带动，更增加了它的趣味性和神秘性。
38.需要说明的是，亚克力，又叫pmma或有机玻璃，源自英文acrylic(丙烯酸塑料)，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。是一种开发较早的重要可塑性高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美，在建筑业中有着广泛应用。亚克力具有水晶般的透明度，透光率在92％以上，光线柔和、视觉清晰，用染料着色的亚克力又有很好的展色效果。因此，展台特别适合采用亚克力材料来制成。
39.以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。