脑机接口(Brain Computer interface,BCI)为大脑与外界提供了一种不依赖周围神经和肌肉组织的通讯和控制方式。将待表达的高级思维活动和外部刺激事件联系起来的诱发型脑机接口,其诱发电位多集中于某一时间段或某一频率范围。根据刺激频率的不同,诱发电位分为事件相关电位(瞬态诱发电位)和稳态诱发电位。通常情况,诱发型BCI依赖视觉通道。但是对于视觉功能受损的患者,或者在视觉通道被其他任务占用的情况下,基于该通道的诱发型BCI的适用性受到限制。而触觉,由于分布范围广,敏感性强,成为替代视觉诱发型BCI的重要通道。据此,本文以触觉事件相关电位(tactile Event Related Potential,tERP)和稳态触觉诱发电位(Steady-State Somatosensory Evoked Potential,SSSEP)为研究对象,开展针对这二类范式的探索和优化。首先,笔者自主设计了强度和频率可调的触觉刺激模块,能够在刺痛通道少于4个的情况下稳定输出,并以此平台验证了tERP范式和SSSEP范式的可行性。为保证在多输出通道条件下运行稳定,我们在已有硬件的基础上设计了满足本实验要求的多模态-可编程触觉刺激平台。该系统可编程性强,可扩展性好,操作简洁,运行稳定。其次,笔者提出了新的tERP范式——顺序停振范式。传统的tERP顺序范式中每个电机按照随机顺序依次振动,且两次振动之间有段刺激间隔。相比视觉P300范式,顺序范式的分类准确率虽然相当,但是信息传输率却不及一半。顺序停振范式根据触觉刺激自身特性,在保证分类准确率不降低的前提下,通过减少甚至取消刺激间隔达到增加信息传输率的作用。该范式将目前tERP-BCI系统的信息传输率提高了近一倍,超过了20 bits/min,并保证在线分类准确率在85%左右。再次,笔者创新性地提出了归一化功率谱密度分析法(Normalized-Power Spectral Density Analysis,N-PSDA)。该方法相对传统的PSDA,有效地降低了SSSEP范式信噪比差、不同频率刺激强度差异较大等因素影响,显著提高了各刺激频率的分类正确率。最后,笔者基于tERP范式设计实验——控制六自由度机械臂,实现实物抓取任务。五名被试的实验结果表明,触觉通道诱发型BCI在实际多分类任务中,性能稳定,交互性强,控制系统的适用性得以增强。