Developing a Motor Imagery-Based Real-Time Asynchronous Hybrid BCI Controller for a Lower-Limb Exoskeleton.
Developing a Motor Imagery-Based Real-Time Asynchronous Hybrid BCI Controller for a Lower-Limb Exoskeleton.
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为下肢外骨骼开发基于运动图像的实时异步混合 BCI 控制器。
DOI：
10.3390/s20247309
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发表时间：
2020-12-19
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kim H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Choi J;Kim KT;Jeong JH;Kim L;Lee SJ;Kim H
本研究旨在开发一种基于直觉步态相关运动想象（MI）的下肢外骨骼混合脑-机接口（BCI）控制器，并研究该控制器在站立、前走和坐下等实际场景下的可行性。一个滤波器组共同的空间模式（FBCSP）和基于互信息的最佳个体特征（MIBIF）的选择被用于在研究中解码MI脑电图（EEG）信号，并提取一个特征矩阵作为输入的支持向量机（SVM）分类器。连续眨眼开关顺序地与EEG解码器组合以操作下肢外骨骼。10名受试者在离线（训练）和在线时的准确率均超过80%。所有受试者通过开发的实时BCI控制器穿戴下肢外骨骼成功完成步态任务。与手动智能手表控制器相比，BCI控制器实现了1.45的时间比。开发的系统可能会使患有神经系统疾病的人受益，这些人可能难以操作手动控制。
This study aimed to develop an intuitive gait-related motor imagery (MI)-based hybrid brain-computer interface (BCI) controller for a lower-limb exoskeleton and investigate the feasibility of the controller under a practical scenario including stand-up, gait-forward, and sit-down. A filter bank common spatial pattern (FBCSP) and mutual information-based best individual feature (MIBIF) selection were used in the study to decode MI electroencephalogram (EEG) signals and extract a feature matrix as an input to the support vector machine (SVM) classifier. A successive eye-blink switch was sequentially combined with the EEG decoder in operating the lower-limb exoskeleton. Ten subjects demonstrated more than 80% accuracy in both offline (training) and online. All subjects successfully completed a gait task by wearing the lower-limb exoskeleton through the developed real-time BCI controller. The BCI controller achieved a time ratio of 1.45 compared with a manual smartwatch controller. The developed system can potentially be benefit people with neurological disorders who may have difficulties operating manual control.
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影响因子：
5.1
作者：
Do AH;Wang PT;King CE;Chun SN;Nenadic Z
通讯作者：
Nenadic Z
影响因子：
3.9
作者：
Han, Chang-Hee;Kim, Euijin;Im, Chang-Hwan
通讯作者：
Im, Chang-Hwan
DOI：
10.1109/tnnls.2020.3015505
发表时间：
2021-11-01
影响因子：
10.4
作者：
Jin, Jing;Xiao, Ruocheng;Cichocki, Andrzej
通讯作者：
Cichocki, Andrzej
影响因子：
4.6
作者：
Millán, JD;Renkens, F;Gerstner, W
通讯作者：
Gerstner, W
影响因子：
3.9
作者：
Ha, Kwon-Woo;Jeong, Jin-Woo
通讯作者：
Jeong, Jin-Woo