它的核心功能是采集脑电(EEG)、肌电(EMG)、心电(ECG)等生物信号,然后配合它的 GUI 软件 或 BrainFlow SDK 做实时显示、信号处理和数据分析。
即 OpenBCI是一个开源脑–机接口(Brain–Computer Interface,即 BCI)平台,旨在开发硬件和软件,让更多人能廉价、安全地获取并利用生物电信号进行创作、研究或实验。以下是详细介绍:
OpenBCI 是什么?
- OpenBCI(Open Source Brain-Computer Interfacing)是一个开源脑–机接口平台,由 Joel Murphy 和 Conor Russomanno 发起,最初通过 2013 年的 Kickstarter 发起众筹
- 它的核心目标是让更多人可以以低成本访问和控制身体(脑、肌肉、心脏)的电信号,通过开源硬件+软件工具,激发创造力和研究探索
OpenBCI 的硬件
- OpenBCI 开发了多款低成本的生物电信号采集板(EEG、EMG、ECG):
- 支持标准 EEG 电极、肌电、心电采集等。
- 包括 8 位 Arduino-兼容板和 32 位板,使用 TI 的 ADS1299 ADC 芯片采集生物电信号,通过 SD 卡或蓝牙传输数据
- 代表产品包括 Cyton 板(可扩展到 16 个通道)、Ganglion 板(4 通道)等
- 提供开源的 3D 打印头戴式机架 Ultracortex(如 Mark III / Mark IV),方便电极固定和佩戴
- 最新产品之一是 Galea:一个集成了 EEG、EMG、EDA、电容 PPG(光体)及眼动追踪的混合实境(MR)头显,2024 年开始发货
OpenBCI 的软件与社区生态
- OpenBCI 提供了多个开源软件库与工具:
- OpenBCI_GUI:跨平台应用,支持 Cyton 和 Ganglion,适用于 macOS、Windows、Linux
- Python 支持库(如
OpenBCI_Python
/pyOpenBCI
)用于读取、解析板载数据流,提供信号处理接口。该库已被弃用,推荐迁移至更新的 BrainFlow-Python 工具
- 社区项目丰富多样:
- 多个开发者使用 OpenBCI 做脑控机器人、游戏、艺术创作等,例如控制机器人蜘蛛、遥控鲨鱼、使用思维绘画等
- 也有学术方向,比如使用 cEEGrid 耳边电极配置进行隐藏式 EEG 采集,或借助 OpenBCI 平台开发真无障碍脑控假肢(2025 年的 CognitiveArm 项目)。
GitHub 上的 OpenBCI 仓库结构
OpenBCI GitHub 组织下包含多个不同用途的开源仓库,例如:
仓库名称 | 内容简介 |
---|---|
Documentation | 文档内容,介绍如何使用 OpenBCI 平台 |
OpenBCI_Ganglion_Library, Cyton_Library, Radios | 硬件板卡的固件或 Arduino 库 |
OpenBCI_GUI | GUI 应用跨平台支持 |
OpenBCI_Tutorials | 使用教程与示例,常用 Jupyter Notebook 提供演示 |
Hardware Design Files | 包括 Ultracortex 和硬件相关设计 |
一些实验项目(如 cEEGrid 等) | 更多专用项目建模或交互范例 |
总结
OpenBCI 是一个集硬件、软件、社区开发为一体的开源 BCI 平台,目的是让 EEG/EMG/ECG 数据采集变得更开放、更易用、更有趣。他们不仅提供可打印的头戴设备设计,还通过板卡和开源软件降低了脑–机接口技术的门槛,吸引研究者、创客、艺术家等多领域群体的参与。