只需要一塊樹莓派的板子，就可以做一個腦機接口？沒有開玩笑，這位俄羅斯小哥Rakhmatulin還真做出來了，這接地氣的設備只用一塊樹莓派板子做處理器，可以實時處理八個大腦電信號：

行早發自凹非寺

不信來看看實時信號圖像：

這些有規律的波形就是大腦在進行活動時產生的電信號。

目前這個項目已經開源，成本也不高，如果想自己動手做一個腦機接口，機不可失，趕快來學一學~

樹莓派腦機接口

在製作設備之前，我們要先有一個大致的框架。

腦機接口的框架很好理解：首先從腦殼上讀取生物電信號，然後傳到處理器中處理，最後用輸出信號控制其他設備。

所以第一步就是要讀取腦中的生物信號，為此Rakhmatulin做了一個小帽子（下圖左邊），上面有8個電極（下圖右邊）。

這8個電極的位置是依據國際10-20系統（如下圖）的腦電圖檢測電極位置來確定的，其中首字母代表大腦不同的分區，例如F為額葉，P是頂葉，T是顳葉等：

△圖注：國際10-20系統

當大腦在進行不同的活動時，也會同時產生可以區分的電信號模式。這樣這些電極就可以檢測到電信號，用以進行後續的分析處理。

有了腦信號之後，接下來第二步，就是對信號的處理了。這裡用樹莓派第三代或者是第四代都可以，如下的電路圖顯示了小黃板上的電路結構：

上圖中左邊10個管腳中的8個接小帽子上的8個電極，1個接參考電平，1個接偏移信號。

右邊的管腳用來傳輸數據，採樣率為每秒250次到每秒16000次。

Rakhmatulin已經在GitHub開源了實時信號檢測和處理的代碼。

接上電源、顯示器，戴上小帽子之後，硬件部分就萬事俱備了：

△圖注：硬件部分

現在我們要做的就是做一些簡單的動作，讓大腦產生電信號。

在測試中，Rakhmatulin採用了“咀嚼”和“眨眼”這兩個動作。

每次做咀嚼動作的時候，電信號都會有一個峰值出現，為了能夠從波形圖上清晰地看到腦信號的變化，小哥共做了四組咀嚼動作，每組依次咀嚼4下、3下、2下、1下，形成一串峰值。

然後通過處理器記錄八個電極產生的八條信號（從上至下）如下圖：

從上圖可以很明顯地看出，每一次動作都有對應的電信號峰值出現，並且按照動作次數排列。

在咀嚼動作之後，小哥又做了四組眨眼的動作，每組眨眼次數也依次是4、3、2、1下。

同樣地，這些電信號變化也被記錄了下來（如下圖）。其中前四組波動是咀嚼的電信號，後四組波動是眨眼的電信號：

通過帶通濾波器之後波形更加清晰，4、3、2、1，4、3、2、1…像是腦信號在跳廣播體操：

到這裡，腦機接口的使命就已經完成了，從處理器中輸出的信號可以接到其他設備上去，形成不同的指令，例如指揮機械臂，玩具車，無人機等等。

怎麼樣？是不是很簡單？全程沒有復雜的硬件設備，自己在家就可以做，有條件的可以動起手來啦~

如果實在不想動手，也可以關注小哥官網的公告，眾籌活動即將上線：

作者簡介

這個項目的開發者Ildar Rakhmatulin是一位電氣工程師，畢業於俄羅斯南烏拉爾國立大學。

這哥們在做腦機接口之前，還用樹莓派做了一個檢測蚊子的處理器，還可以發射激光消滅蚊子。

最近，他還和同伴Sebastian Völkl一起經營一家公司，希望能提供給人們經濟實惠的腦機接口設備。