2021世界機器人大賽—BCI腦控機器人大賽

一、賽事描述

腦-機接口（BCI）是指通過對神經系統電活動和特征信號的收集、識別及轉化，使人腦發出的指令能夠直接傳遞給指定的機器終端，從而使人對機器人的控制和操作更為高效便捷，該項技術在人與機器人的交流溝通領域有著重大創新意義和使用價值。為推進腦-機接口技術的創新突破，推動該技術與各領域產業交流合作，滿足人們對醫療、養老、康復等多樣化的民生需求，實現該領域與各行業的跨越融合發展，中國電子學會將聯合國家自然科學基金委員會信息科學部、清華大學等相關單位組織舉辦“2021世界機器人大賽—BCI腦控機器人大賽”。

本次賽事由技術賽、技能賽、青年優秀論文答辯、優秀成果展示四部分組成。技術賽與技能賽比賽同期進行，分為預選賽與總決賽共兩輪。參賽選手主要通過定向邀請和社會報名的形式參與，同時鼓勵殘障人士體驗并參加技能賽，參賽的殘障人士主要由相關醫療康復組織機構推薦邀請組成。

本次賽事的官方比賽數據將作為我國腦-機接口領域現階段的重要研究成果全程保留記錄。

二、組織架構

1.指導單位

國家自然科學基金委員會

2.主辦單位

國家自然科學基金委員會信息科學部

中國電子學會

清華大學

3.聯合主辦單位

北京理工大學

燕山大學

西安電子科技大學

北京郵電大學

上海交通大學

江蘇集萃腦機融合智能技術研究所

中國醫學科學院生物醫學工程研究所

4.協辦單位

博睿康科技（常州）股份有限公司

5.合作單位

藍色傳感（北京）科技有限公司

北京金博智慧健康科技有限公司

6.支持單位

中國康復研究中心

國家康復輔具研究中心

7.大賽專家委員會

主任：高上凱

副主任：高小榕；明東；宋蘇

成員：畢路拯；陳衛東；樊瑜波；胡德文；黃肖山；胡勇；

呂寶糧；金晶；李遠清；李甫；劉鐵軍；石光明；

王毅軍；王怡雯；徐光華；徐圣普；謝平；許敏鵬；

姚力；堯德中；楊幫華；印二威；張利劍；張通；

張洪欣；周宗潭。

（按姓氏排序）

三、賽事時間和地點

（一）技能賽選拔賽

技能賽選拔賽將在蘇州（SSVEP）、西安（ERP）、秦皇島（運動想象）、北京（青少年）、天津（中老年及殘障人士）設立四大分賽區。

（二）技術賽選拔賽

技術賽選拔賽將在線上云端進行。

（三）總決賽

比賽時間：待定

比賽地點：待定

競賽時間、地點將另行通知，請關注世界機器人大賽官網實時更新。

四、賽事內容

本次賽事繼續以未來腦-機接口實用系統為背景，從SSVEP、ERP、運動想象、情緒識別四個方向設置技術賽及技能賽，具體項目介紹如下：

1.技術賽項目介紹

技術賽重點考察各參賽團隊對于算法的設計及優化能力，著重考察科研團隊算法的準確率及反應時間（ITR）。本項目圍繞腦-機接口系統實用中的問題設置競賽任務，各團隊據此設計算法并解決該問題。技術賽分為預選賽、決賽及技術錦標賽，初賽在云端進行，決賽在現場進行。技術錦標賽于決賽期間，現場實時比賽結束后，在云端進行，技術錦標賽參與賽隊為技術賽各賽題預選賽綜合排名前十位的賽隊。2020年技能賽采集的相關比賽數據將用于2021年技術賽預選賽；2021年技術賽決賽使用2021年技能賽決賽實時采集的數據進行比拼，并根據計算結果的準確率及效率進行實時排名。

（1）SSVEP有訓練集賽項

（2）SSVEP無訓練集賽項

（3）ERP有訓練集賽項

（4）ERP無訓練集賽項

（5）運動想象有訓練集賽項

（6）運動想象無訓練集賽項

（7）情感腦機接口賽項

2.技能賽項目介紹

技能賽從應用目的（助殘康復）出發，比拼參賽選手操控BCI技術成果的能力，從而測試腦-機接口實用系統的總體有效性與設備綜合控制能力。技能賽基于SSVEP、ERP、運動想象三個范式設置比賽題目，同時增設青少年腦機接口比賽和老年組腦機接口數據采集工作，并計劃于現場設置情緒識別類比賽題目。技能賽分為預選賽和決賽，預選賽在蘇州、西安、秦皇島、北京、天津設五個賽區，決賽在北京世界機器人大賽錦標賽現場同期舉辦。技能賽比賽設備由博睿康科技（常州）股份有限公司協助提供。

（1）SSVEP

SSVEP是指當受到一個固定頻率的視覺刺激的時候，人的大腦視覺皮層會產生一個連續的與刺激頻率有關（刺激頻率的基頻或倍頻處）的響應。SSVEP是腦機接口技術研究領域較為普遍的一種范式，且被試準備起來較為容易。該賽項預選賽設在蘇州。

（2）ERP

視覺事件相關電位(ERP)腦機接口技術利用了基于視覺刺激的實驗范式中所誘發的ERP信號的特征,是當前腦機接口研究的另一個主要分支。該賽項預選賽設在西安。

（3）運動想象

基于運動想象的腦-機接口系統可以為中樞神經系統受損的殘疾人提供一種與外界交流溝通的途徑,其在助殘康復領域具有重大的應用價值。本項目主要測試基于運動想象的腦-機接口系統的綜合控制能力。該賽項預選賽設在秦皇島。

（4）青少年組腦機接口

注意力問題會伴隨著青少年的成長，并在過程中對他們造成一定的影響。隨著腦機接口技術的應用方向逐漸多樣化，對于該技術在提升青少年注意力能力和訓練中的應用及探索也逐漸深入，也體現出了極大的價值。本組別主要測試青少年基于注意力訓練的腦機接口系統的綜合控制能力，參賽選手主體為青少年，主要通過定向邀請和社會報名的形式參與。該賽項預選賽設在北京。

（5）中老年組腦機接口

為了進一步完善比賽內容，豐富不同年齡階段和健康狀態人群的腦機接口科研數據庫建設，深入探討腦機接口技術在養老康復方面的實際應用前景，本次比賽增設老年組腦機接口組別。本組別主要測試年齡在50周歲以上的人群對于腦機接口系統的綜合控制能力，參賽選手主體為中老年人，主要通過定向邀請的形式參與。該賽項預選賽設在天津。

3.青年優秀論文答辯

青年優秀論文答辯活動面向所有從事腦機接口技術的科研團隊，除參加技術賽決賽的團隊作為技術賽一部分參賽資料必須提交外，其他團隊自愿提交。論文內容涉及腦機接口技術的應用系統，經過初選后的論文進入決賽，并進行答辯，并由專家組通過答辯評選青年優秀論文。評選出的優秀論文將收錄進2021世界機器人大會論文集，并自愿選擇是否投遞IEEE論文系統。

相關規則規程請參考下載附件。

4.創新成果展示

大賽組委會秘書處將綜合大賽專家組意見，邀請BCI領域的優秀科研團隊在2021世界機器人大賽現場展示最新科研成果。各科研團隊將在本次競賽的指定區域進行成果展示，展示內容不局限于腦-機接口領域所涉及的醫學應用類成果，所涉及的技術是以腦相關的醫學信號處理技術即可。例如：腦控機械臂、腦控輪椅、腦控VR/AR、腦控游戲等。

凡從事腦機接口相關技術研究的高校團隊、科研單位、企事業單位等均可通過官網報名大賽，經過專家組審核后，即可在決賽現場進行展示。

5.賽事獎勵

本次賽事設置技術賽、技能賽綜合一等獎、二等獎、三等獎及各分賽項目一等獎、二等獎、三等獎，同時設置優秀論文獎和技術錦標賽各賽題優勝獎。各項目獲獎的參賽選手與參賽團隊將獲得榮譽證書，并根據本次賽事贊助金額，給予一定獎勵。

五、賽事報名

1.技能賽

（1）蘇州賽區-SSVEP小項報名：已結束

（2）西安賽區-ERP小項：已結束

（3）秦皇島賽區-運動想象小項：已結束

（4）北京賽區-青少年腦機接口項目：已結束

2.技術賽

注：技術賽參賽團隊在B榜結束并公布決賽入選名賽隊名單后，可在報名系統中更新賽隊信息，包括賽隊名稱、參與學校、賽隊成員、指導老師等，決賽開始前（暫定7月1日）系統將關閉，相關信息將不再接受更改，該信息即獲獎證書所顯示信息。

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