Interfaz Cerebro Computadora basada en OpenViBE y el Dispositivo EPOC: Resultados Preliminares (original) (raw)
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Interfaz Cerebro-Computadora basada en OpenBCI e Impresión 3D
Interfaz Cerebro-Computadora basada en OpenBCI e Impresión 3D, 2018
Support products allow to reduce the barriers that handicapped or older people must confront, and thus favor theirs accessibility, communication and autonomy. In the present paper, it was proposed as objective the design and appraisal of a Brain-Computer-Interface to stimulation and rehabilitation, which can be used during a clinical evaluation. The interface realization was based on the use of open software and hardware based on OpenBCI to perform the acquisition of the electroencephalogram signal together with a helmet elaborated using 3D printing. Communication software was developed, which allows the user to decide between two options, providing assistance in the communication process. The software can save the records obtained together with the markers in a database to be then used in future research works. The signal processing was performed using a consistent averaging of 40 sections and the Discrete Wavelet Transform proposed in previously works presented. To evaluate the interface were acquired 35 records belonging to 7 healthy middle-aged individuals. As an outcome of the project, an accuracy of 65.71% of correct answers was obtained by the developed interface under the proposed working. This work establishes a starting point towards the creation of a new tool that allows the health professionals an effective means of work in their daily work, becoming independent of involuntary movements and low muscle tone among other access difficulties. Resumen-Los productos de apoyo permiten disminuir las barreras que enfrentan las personas con discapacidad y adultos mayores y así favorecer la accesibilidad, comunicación y autonomía. En el presente trabajo se propuso como objetivo el diseño y evaluación de una interfaz cerebro-computadora para estimulación y rehabilitación la cual pueda ser utilizada durante una evaluación clínica. La realización de la interfaz se apoyó en el uso de software y hardware abierto basado en OpenBCI, para realizar la adquisición de la señal de electroencefalograma en conjunto con un casco desarrollado utilizando impresión 3D. Se desarrolló un software de comunicación, el cual permite al usuario elegir entre dos alternativas, brindándole asistencia en el proceso de comunicación. El software cuenta con la posibilidad de guardar los registros obtenidos junto a anotaciones en una base de datos para ser luego utilizados en futuros trabajos de investigación. El procesamiento de la señal se realizó utilizando un promediado coherente de 40 épocas y la Transformada Wavelet Discreta propuesta en trabajos previamente presentados. Para la evaluación de la interfaz se adquirieron 35 registros pertenecientes a 7 individuos sanos de mediana edad. Como resultado del proyecto se obtuvo una exactitud del 65,71% de aciertos por parte de la interfaz desarrollada bajo las condiciones de trabajo propuestas. El trabajo realizado establece un punto de partida hacia la creación de una nueva herramienta que permita a los profesionales de la salud un medio efectivo de trabajo en su quehacer diario, independizándose de movimientos involuntarios y bajo tono muscular entre otras dificultades de acceso. I. INTRODUCCIÓN Los productos de apoyo, también conocidos como ayudas técnicas, son aquellos dispositivos que permiten disminuir las barreras a las que se enfrenta una persona. Estos posibilitan una innegable mejora en la calidad de vida de las personas con "diversidad funcional" [1] al brindar una real equiparación de oportunidades a través de su uso, posibilitando la inserción social y laboral. En los casos donde se trabaja con pacientes con parálisis cerebral (PC), esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y traumatismo de cráneo (TEC), los productos de apoyo existentes brindan soluciones muy acotadas. Dentro de las limitaciones principales se encuentra la forma de acceso a la computadora como una herramienta para la estimulación y rehabilitación, dentro de las dificultades en el acceso podemos distinguir movimientos involuntarios que hacen inviable el uso de mouse o teclados adaptados, el bajo tono muscular que no permite el traslado de miembros superiores o inferiores o la fuerza suficiente para trabajar con un switch o pulsador adaptado [2]. En todos estos casos se busca encontrar en la persona un movimiento voluntario y repetitivo que permita el acceso previamente mencionado. En los últimos años, se ha explorado la posibilidad de establecer un canal de comunicación entre el cerebro y el mundo exterior mediante la interpretación de las señales del cerebro. Este canal es conocido actualmente como una interfaz cerebro computadora-ICC-(BCI por sus siglas en inglés-Brain Computer Interface-). Para establecer este canal de comunicación, existen diversas técnicas no invasivas además de la Electroencefalografía (EEG), como Magneto encefalografía (MEG), Tomografía por emisión de positrones (PET) o Imágenes por resonancia magnética funcional (FMRI). Sin embargo, éstas últimas son más costosas y requieren una gran preparación técnica. En este trabajo se propone el uso de un casco para EEG, debido a su bajo costo y su facilidad de empleo, pudiendo ser utilizado por personas sin grandes conocimientos técnicos.
Tecnología de Interfaz Cerebro -Computador
Resumen La Tecnología de Interfaz cerebro-computador es un sistema de interacción hombre-máquina capaz de traducir nuestras intenciones en interacción real con un mundo físico o virtual. El funcionamiento básico de una BCI es medir la actividad cerebral, procesarla para obtener las características de interés, y una vez obtenidas interaccionar con el entorno de la forma deseada por el usuario. Desde un punto de vista de interacción hombre-máquina, esta interfaz tiene dos características que la hacenúnica frente a todos los sistemas existentes. La primera de ellas es su potencial para construir un canal de comunicación natural con el hombre, la segunda su potencial acceso a la información cognitiva y emocional del usuario. La presente exposición aborda la tecnología de interfaces cerebro computador desde un punto de vista tecnológico presentando su contexto actual y las problemáticas tecnológicas e investigadoras asociadas. Palabras Clave: interfaz cerebro-ordenador, interfaz hombre-máquina.
This paper presents an implementation of an ef- fective synchronization between a registration and a stimula- tion module that form part of a steady state visual evoked potential (SSVEP)-based Brain Computer Interface (BCI). Each of the synchronized modules were created and designed in two different platforms as well as in two different worksta- tions, so a particular objective of this work consisted in finding the best platforms to stimulate and register the EEG in order to create a communication channel and protocol between the two different modules. The resulting synchronization was tested with an existing SSVEP stimulation protocol in one subject. Even though the results were promising, a test on a bigger population is needed.
Utilización de una Interfaz Cerebro-Computadora en Domótica
CONAIISI, 2018
Los productos de apoyo permiten disminuir las barreras que enfrentan las personas con discapacidad y adultos mayores y así favorecer su accesibilidad, comunicación y autonomía. En el presente trabajo se propuso como objetivo el diseño de un sistema domótico controlado a través de una interfaz cerebro-computadora. La adquisición de la señal de electroencefalograma se realizó utilizando un casco EMOTIV Epoc. Se desarrolló un software de comunicación para ser utilizado en dispositivos con Android el cual permite al usuario elegir entre cuatro alternativas, que artefacto desea activar o desactivar. Por medio de una interfaz con el software de comunicación el usuario realiza el control sobre cuatro artefactos constituyendo así un sistema domótico. Para la evaluación del dispositivo se realizaron 25 pruebas correspondientes a 5 individuos sanos, de mediana edad y no entrenados. Como resultado del proyecto se obtuvo una exactitud promedio del 60% de aciertos en el activado o desactivado del artefacto a controlar bajo las condiciones de trabajo propuestas. El trabajo realizado establece un punto de partida hacia la automatización de una casa permitiendo disminuir las barreras a las que se enfrenta una persona con discapacidad.
Interfaz cerebro ordenador BCI mediante el uso de Emotiv Insight
2019
Resumen: En la actualidad existen diversos dispositivos comerciales de adquisición de bioseñales cerebrales electroencefalográficas (EEG) en el mercado, cada uno con diferentes prestaciones y posibles aplicaciones en ingeniería, investigación médica, etc. El presente trabajo describe el desarrollo de una interfaz cerebro ordenador (BCI) utilizando el dispositivo EEG Emotiv Insight por sus características técnicas comparadas a otros modelos de la propia compañía Emotiv y modelos de otras compañías. Se han utilizado como herramientas, un lenguaje de programación orientado a objetos para el desarrollo del programa principal que gestiona las intenciones captadas por el dispositivo EEG para aplicarlas a algún fin, un kit de desarrollo de aplicaciones propio de Emotiv para acceder a las funciones de la interfaz de programación de aplicaciones y scripts de Matlab para el desarrollo de una interfaz de usuario y el análisis de las bioseñales captadas. Las aplicaciones de esta interfaz BCI va...
Problemática de las Interfaces Cerebro-Computador
El control de las señales electroencefalográficas (EEG), asociadas a diferentes tareas mentales, podría ser un mecanismo de interacción con el entorno para personas con importantes deficiencias en sus funciones motoras. En esta comunicación se discute la problemática de estos sistemas, centrándonos en las tareas mentales que pueden usarse para implementar estos sistemas. Se analizan las prestaciones de diferentes esquemas basados todos ellos en actividades motoras. Asimismo, se argumenta como la dificultad en el control de dichas señales, obliga a definir un adecuado sistema de entrenamiento en su uso.
El objetivo de este trabajo es evaluar la detección potenciales evocados en interfaces cerebro computadora mediante su representación en distribuciones tiempofrecuencia(t-f) como método para la extracción de características. Se trata de aumentar la tasa de detección, así como también la sensibilidad y especificidad del método propuesto, respecto del habitual empleo de registros temporales. En este contexto, se presentan resultados preliminares obtenidos utilizando representaciones t-f utilizando transformada wavelet continua como distribuciones de energía en un plano tiempoescala. Se evaluaron distintas wavelets madre y se utilizó como medida de separabilidad entre clases la distancia de Kullback-Leibler. Se compararon los resultados obtenidos para los casos de época única, promedios de dos y tres épocas de los patrones temporales y wavelets, obteniéndose una mejora en la tasa de clasificación, especificidad y sensibilidad para los patrones wavelets.