“尾羽”BCI脑控头盔整体设计

项目概述

“尾羽”沉浸式BCI脑控头盔 是”游隼”无人机系统的核心配套设备，通过脑机接口（BCI）技术，实现了无感操控，让用户能够通过思维直接控制无人机，享受到前所未有的沉浸式飞行体验。

图 1："尾羽"BCI脑控头盔整体设计

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设计说明

“尾羽”沉浸式BCI头盔的设计核心在于提供一种革命性的操控体验。流线型外观确保了佩戴的舒适性，与”游隼”无人机的搭配和谐统一。

头盔的功能设计着重于人体工学的应用，采用柔软且支撑性强的内衬材料，支持瞳距调节，以适应不同用户的需求。且完美融合了脑机接口（BCI）技术，实现了无感操控，让用户能够通过思维直接控制无人机，享受到前所未有的沉浸式飞行体验。

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功能结构

序号	组件名称	功能描述
1	外壳	提供结构支撑与外观保护
2	全景式屏幕	提供沉浸式视觉体验
3	脑信号处理芯片 (Snapdragon XR2)	负责脑电信号的采集与处理
4	电池组件 (4000mAh)	为设备提供持续电力
5	电路组件	实现各模块间的信号传输与控制
6	信号预处理器	对采集到的脑电信号进行预处理
7	非侵入式采集电极	采集用户脑电波信号
8	可调节快拆式固定带	提供稳固且舒适的佩戴体验
9	可调近视镜	适配不同视力用户
10	灯带	提供状态指示与氛围照明
11	微透镜结构	优化视觉显示效果
12	扬声器	提供音频反馈
13	软材料包裹层	提升佩戴舒适度
14	视力矫正镜片	支持视力矫正功能
15	螺丝钉	用于组件的固定与组装

图 2：功能结构分解图

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采集点图

采集点图展示了头盔上电极的分布位置，用于精准采集用户的脑电波信号：

• FP：为额极
• Z：代表中线电极
• FZ：为额区
• CZ：为中央点

图 3：采集点图（左）& 设计草图（右）

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尺寸图与CMF设计

尺寸图

通过精确的尺寸设计，确保了头盔的紧凑性与佩戴的贴合度，同时为内部组件提供了合理的布局空间。

CMF设计

• 塑料及部分尼龙复合编织材料：用于头盔主体结构
• 头盔整体外壳：采用哑光塑料
• 支撑内衬：采用柔软且支撑性强的复合编织材料
• 支撑可伸缩导轨：采用拉丝金属
• 绑带：采用哑光尼龙编织材料

图 4：尺寸图（左）& CMF设计（右）

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屏幕参数

参数	规格
屏幕解析度	1920 × 1080
屏幕材质	MICRO-OLED
屏幕最高刷新率	100 Hz
屏幕最高亮度	700 nits

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核心性能总结

• 🧠 脑机操控：非侵入式BCI技术，实现意念控制，解放双手
• 👓 高清显示：1920×1080分辨率，100Hz刷新率，提供流畅视觉体验
• 🎧 沉浸体验：全景式屏幕与扬声器，打造沉浸式飞行视角
• 👤 舒适佩戴：人体工学设计，支持瞳距与视力矫正，适配各类用户
• 🔋 持久续航：4000mAh电池组件，满足长时间飞行操控需求