计算机的输入方式早已不再局限于键盘和鼠标。如今,借助传感器,我们甚至可以测量光强、加速度,甚至读取大脑信号!伊尔达尔·拉赫马图林(Ildar Rakhmatulin)的 PiEEG 项目曾在 2023 年引起关注,如今它以全新的 PiEEG 生物实验室(PiEEG Bio Lab)形式亮相,为用户带来了一整套读取和分析大脑及身体信号的设备。据悉,该项目即将在众筹平台 IndieGoGo 上线。

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PiEEG 生物实验室的核心是 PiEEG HAT,这款设备曾在 2023 年首次亮相。如今,它被整合进一个更大的“生物实验室”系统中,装在一个手提箱内,配备了一块定制的印刷电路板(PCB)和显示屏。这块印刷电路板集成了 GPIO、SPI、I2C、电源接口以及众多传感器,这些传感器通过一个名为“史努比帽”(Snoopy cap)的设备连接到大脑和树莓派(Raspberry Pi)之间。“史努比帽”主要用于读取大脑的电活动(脑电图,EEG),但该套件还支持眼电图(EOG,通过输出电压测量视网膜对光暗变化的反应)、心电图(ECG,测量心脏的电活动)和肌电图(EMG,测量肌肉的电活动)等多种生物信号的检测。

此外,该印刷电路板还配备了用于测量氧饱和度、接触温度、声音、空气质量以及空气温度和湿度的传感器,能够同时收集环境数据和生物信号数据。值得一提的是,板上还设有一个“机器人控制”接口。不过,这并非用于控制外部机器人的专用电机控制器,而是一个串行接口,外部机器人可以通过它接收控制信号。例如,用户可以通过脑电波控制机械臂——设备读取大脑信号并将其转化为机械臂的动作指令。在示例视频中,展示了一个由伺服电机控制的机械臂,推测其使用的是串行伺服技术。

那么,PiEEG 生物实验室究竟能做些什么呢?它的应用场景非常广泛。除了前面提到的控制机械臂,它还可以用于冥想、压力控制等领域。如果你具备一定的技能和资源,甚至可以用它来控制外骨骼或无人机。只要能将其连接到树莓派,就能通过 PiEEG 实现各种功能。

在演示视频中,PiEEG 生物实验室被连接到树莓派 5 上使用(配备两个 USB 3.0 接口,以太网接口位于 USB 接口左侧)。它也兼容旧款树莓派,但性能可能会略有下降。该套件被装在一个尺寸为 27×17.5×6.5 厘米(10.6×6.9×2.56 英寸)的箱子里,外观设计类似医疗设备,采用硬壳和金属扣保护内部组件。电源由用户自选的外部 USB 电池提供,套件本身不配备内置电池。

对于软件支持,PiEEG 生物实验室采用 Python 编程语言,并配备了一个专用的 Python 模块,用于简化数据读取和解读。此外,还提供了一门 Python 辅助课程,帮助用户更好地了解生物信号及其应用。

目前,PiEEG 生物实验室即将在 Indiegogo 上线,但具体上线时间尚未公布。需要提醒的是,通过 Kickstarter、IndieGoGo 等众筹平台支持项目,本质上是在投资一个尚未最终成型的产品。你购买的并非成品,项目最终能否成功并交付成品仍存在不确定性。


文章标签: #树莓派 #脑机接口 #生物实验室 #传感器 #智能家居

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