用于宇航员训练与太空探索的脑电图（EEG）、肌电图（EMG）与眼动追踪
人机交互
2022-12-14 v1
摘要
当前将人类送回月球和火星的推进工作，正催生出广泛的新颖技术解决方案，以支持未来的宇航员远征。在此背景下，欧洲空间局（ESA）近期启动了一项关于非侵入式接口技术的研究，作为应对此类挑战的潜在方案。三种特定技术在此方面展现出前景：基于 EEG 的脑机接口（BCI）提供了一种利用用户大脑记录电活动的非侵入式方法，肌电图（EMG）能够监测用户肌肉收缩产生的电信号，最后，眼动追踪例如可通过相机记录追踪用户注视方向以传达指令。除了简单提升未来技术解决方案的可用性外，我们的研究结果表明，EMG、EEG 和眼动追踪还可用于监测和评估多种认知状态，包括用户的注意力、认知负荷和心理疲劳，而 EMG 还可进一步用于监测宇航员的身体状态。在本文中，我们详述了这三种赋能技术的关键优势与挑战，并基于 ESA 最新发现，反思它们在载人航天中的适用性。此外，还提供了技术成熟度时间线。借此，本文融入了关于新兴技术及其在为人类重返月球和地球轨道以外远征铺平道路中作用的日益增多的讨论。
引用
@article{arxiv.2212.06139,
title = {Electroencephalography (EEG), electromyography (EMG) and eye-tracking for astronaut training and space exploration},
author = {Leonie Becker and Tommy Nilsson and Aidan Cowley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.06139},
year = {2022}
}