复旦学生团队研发意念手势控制无人机 荣获全国大奖

基于脑电波与手势协同控制的微型飞行器实现“灵魂出窍”式飞行体验

8月23日，首届中国研究生未来飞行器创新大赛在西北工业大学举行。复旦大学学生团队凭借作品“灵魂出窍：基于意念-手势协同控制与虚拟现实技术的微型飞行器设计”，从66件入围作品中脱颖而出，斩获一等奖。

该团队由傅军、常玉虎、崔雪扬、吴加正、朱家成组成，指导老师为复旦大学力学与工程科学系主任艾剑良教授。项目融合脑机接口、手势识别与虚拟现实技术，开创性地实现了通过脑电波和手势操控无人机的新型交互模式。

操作者穿戴脑电耳机、臂环和虚拟现实眼镜

设计团队学生与指导老师在一起，左起：吴加正，朱家成，艾剑良教授，傅军，常玉虎，崔雪扬

团队成员来自飞行器设计、流体力学及计算机等专业，具备跨学科协作能力。在项目初期，他们意识到当前无人机仍依赖传统遥控方式，操作门槛高且缺乏沉浸感。由此提出构想：以脑电波控制飞行高度，结合手势指令实现方向操控，并通过VR设备实时回传空中视角。

系统核心组件包括MindWave Mobile脑电耳机、Myo臂环、VR眼镜、六轴飞行器及同步摄像头。用户集中注意力时产生beta波，触发无人机上升；放松状态则下降。手势识别方面，“左”“右”“五指伸开”“握拳”分别对应飞行器左右前后移动，头部动作控制云台角度，实现全方位视角追踪。

三维影像通过底部摄像头采集并实时传输至VR眼镜，佩戴者仿佛“灵魂出窍”，以第一人称视角俯瞰空中景象。该设计不仅提升操控直观性，也为行动不便人群提供探索世界的全新方式。

项目具备扎实神经科学基础——大脑神经活动产生的微弱电信号可被非侵入式设备捕捉并转化为控制指令。团队指出，不同精神状态对应特定脑波模式，如清醒思考时的beta波、睡眠中的delta波，为意念控制提供理论支撑。

本次获奖队伍中，复旦是唯一入选的一等奖综合类高校，其余六支均来自工程或航天专业院校。艾剑良教授表示，此次突破有助于增强学生信心，推动综合性大学加强实践创新能力培养。

他同时指出，脑电控制技术仍有深化空间，在旋翼起降、固定翼平飞、抛投稳定性及人工智能融合方向具备广阔研究前景。团队后续将推进产学研结合，持续优化系统性能。