脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)旨在提供人脑和外部设备之间沟通的桥梁。它是一种不依赖于大脑外围神经与肌肉正常输出通道的通讯控制系统,通过采集人体的脑电信号,进行特征提取和转换后产生控制信号来控制外部设备,可以帮助因患有严重神经肌肉疾病或运动系统损伤而失去自由活动和控制肌肉的能力的患者,通过大脑直接控制外部设备辅助他们完成一些日常工作,减少对外人的依赖。用于脑-机接口研究的脑电信号类型较多,而运动想象脑电信号是通过受试者大脑自主进行运动想象时产生,不需要肢体真实运动,也不需要依赖外部刺激装置。本文以运动想象脑电信号为研究对象,搭建了基于运动想象脑电的机器人连续控制系统,受试者通过运动想象来调节自己的脑电节律进而控制机械臂完成任务。目前对运动想象脑电的研究主要集中在传统运动想象脑电二分类或四分类的特征提取和分类方法上,此外已有的基于运动想象脑电信号的机器人控制系统主要是离散控制,受试者每执行一个运动想象任务,会发送一个控制命令控制机器人沿着事先设定好的轨迹运动,基于运动想象脑电进行二维控制以及二维连续控制的研究还不够深入,而二维连续控制是实现三维多自由度控制的基础。基于此,本文设计了一种基于运动想象脑电信号的机器人二维连续控制系统,受试者进行运动想象时,发送给机器人的控制信号同时包含水平方向和垂直方向的控制信号,可以控制机器人在二维平面内运动。系统包含脑-机接口模块、机械臂控制模块及任务状态反馈模块,形成了闭环控制。为了提高受试者的二维控制能力,设计了一系列难度递增的虚拟光标控制训练任务,通过这些训练任务,受试者具备了调节自己脑电Mu/Beta节律能量的能力,然后将虚拟光标控制和机械臂控制相结合,使得机械臂运动与光标移动同步,训练受试者控制机械臂的能力;最后开展了多次基于运动想象脑电的机器人连续控制在线实验,由实验结果可知,通过此BCI系统,受试者能够较准确的通过其“思想”控制机械臂完成抓取任务。同时也说明经过训练的受试者能保持调节自己脑电Mu/Beta节律能量的能力。