文章 | Human-agent co-adaptation using error-related potentials腦機接口實驗範式

To cite this article before publication: Stefan Ehrlich et al 2018 J. Neural Eng. in press https://doi.org/10.1088/1741-2552/aae069

13名被試,在線ErrP解碼的準確率爲81.8±8.0%,足以適應機器人的行爲需求。

【實驗範式】
三個物體位於被試和機器人之間。開始時,機器人從三個物體中選擇一個(被試不知道選的哪個),然後執行注視動作,將其頭部轉向選擇的物體和被試。被試的任務是通過觀察機器人的注視行爲,猜測機器人最初選擇的物體是哪一個,比如被試可以選擇機器人更經常或者更長時間注視的對象。最終機器人會顯示最初選擇的對象,便會有和被試的猜測匹配與否,此時被試將會產生對應的腦電信號,信號被用作機器人注視動作的正面或者負面的激勵。
在這裏插入圖片描述
平均年齡29.2±5.0歲,女性7名。
【實驗具體內容】
每個被試執行,全部大概1個小時時間

序號 項目 內容 週期
1 開環校準 任務: 猜測機器人選擇的物品,按鍵指示。三組實驗,每組50個一共,150次實驗。目的: 收集腦電信號,用於之後對ERRP解碼器校準。機器人注視模式: 預編程且無自適應,發生錯誤的概率爲0.3,用於引發ERRP 15-25分鐘
2 ERRP解碼校對:基於開環校準階段的數據 5分鐘
3 閉環共適應 任務: 猜測機器人的選擇,按鍵指示。一組50個實驗。目的: 在線應用ERRP解碼器調整人機協同。機器人注視模式: 初始爲均勻隨機注視,之後根據在線的ERRP份額裏結果更新 6-8分鐘
4 同3,需要重新初始化注視模式 6-8分鐘
5 任務: 沒有提示的情況下,按鍵猜測機器人的選擇,機器人在預定的固定時間內執行注視行爲。一組50次實驗 目的: 在線應用ERRP解碼器,調整人機協同。機器人注視模式: 同3,需要重新初始化注視模式 6-8分鐘
6 同3,需要重新初始化注視模式 6-8分鐘

腦電信號由32電極的的actiChamp記錄。10-20系統,採樣率1024HZ,阻抗10K以下,導聯參考TP9和TP10的平均值。

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