当前，无人机技术越来越成熟，随之而来，出现了很多种类型的无人机。而随心所欲飞行器的实现原理就与普通无人机不同，它采用的是人体大脑与无人机之间的联动。随心所欲飞行器通过安装在人脑皮层的无线电记录器接收人脑的信号，将信号传至微处理器，驱动电机完成飞行动作。其实现原理简单描述即为：人体产生的电信号被捕捉、解读、处理后，产生无线信号发送给飞行器，飞行器收到信号后依据指令来控制飞行。
随心所欲飞行器需要实时捕捉人体大脑的电信号，而大脑的电信号是从人体的皮层放射出去的微弱信号，既脑电信号。一旦有活动，不同位置的神经元就会反应并产生相应的脑电波。因此，在使用随心所欲飞行器时，需要将大脑皮层上的无线电记录器安装到头部，捕捉人脑的反应以生成相应信号。同时，还需要增加信号放大、滤波、识别的系统，对大脑信号进行解析。
针对大脑发生活动而产生的信号进行的信号处理步骤主要包括：预处理、特征提取、特征分类和决策反馈。其中，预处理包括高通滤波、谐波、噪声消除等方法。特征提取的主要方法有时域分析、频域分析等。分类途径包括神经网络、模型、K-近邻算法等。决策反馈也是机器人与人之间沟通的最后一步。
在实现了大脑信号的捕捉与解析后，还需要将信号传输给飞行器的微处理器，并由微处理器将指令转换成电指令，控制前后左右升降等信号的等比例输出，使飞行器做出相应动作。一旦接收到相应的指令，随心所欲飞行器就能够动态控制着飞行前进，旋转，转弯，悬停以及直接升降等操作了。
当飞行器从大脑里接收到指令信号后，微处理器就会控制其中的小电机产生相应的扭力来控制飞行器做出各种动作。同时，随心所欲飞行器的微处理器里集成了很多传感器，能够感知飞行器的位置、方向、速度、姿态以及周围环境，通过分析出来的数据来决定如何调节飞行器。这些传感器不仅包括加速度计、陀螺仪、磁力计、温度传感器等等，还包括了摄像头、雷达、激光雷达等距离感知器。通过微处理器控制这些传感器的输出信息来达到更加精确的操控效果。
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