طراحي و گسترش يك سامانه ي واسط مغز - رايانه براي كنترل برخط حركت يك بازوي رباتي با پنج درجه‌ آزادي

كارشناسي ارشد

واسط مغز كامپيوتر يك مسير ارتباط مستقيم بين مغز انسان و دستگاه‌هاي خارجي است. چنين سيستم‌هايي اين امكان را مي‌دهند تا از طريق اندازه‌گيري مستقيم فعاليت مغز بدون نياز به مسير ارتباطي طبيعي، ارتباط يا كنترل موردنظر را برقرار كنند. سيگنال P300 يكي از انواع پتانسيل¬هاي مغزي مي¬باشد كه در سامانه¬هاي BCI استفاده مي¬شود. در اين تحقيق، از تحريك بينايي براي بر انگيخته شدن سيگنال P300 با هدف كنترل برخط حركت يك بازوي رباتي با پنج درجه‌ي آزادي استفاده شده است. بدين منظور، دو واسط گرافيكي كاربر (GUI) براي انتخاب مفصل بازوي رباتي و انتخاب جهت حركت مفصل مربوطه طراحي شده است. هدف نوآوري جديد در طراحي¬GUIها بر اين بوده است كه باعث افزايش دقت در حالت تفكيك آيتم¬هاي هدف از غير هدف، باشد. كاربر مي¬تواند از GUI انتخاب مفصل يكي از درجات بازوي رباتي را انتخاب و وارد GUI انتخاب جهت حركت شود تا جهت حركت آن مفصل را انتخاب كند و بازوي ربات را كنترل نمايد. علاوه بر اين، يك سوييچ مغزي براي سامانه طراحي شده است كه كاربر بتواند سامانه را هر زمان كه خواست وارد حالت كنترلي و يا غيركنترلي كند. براي تفكيك آيتم هدف از آيتم¬هاي غيرهدف، از الگوريتم تحليل تفكيك فضايي-زماني براي استخراج ويژگي و شبكه عصبي كانولوشنال براي طبقه‌بندي استفاده شده است. در آزمايشات برخط، دقت طبقه¬بندي براي انجام وظيفه¬ي انتخاب مفصل Base و تاييد آن و انتخاب جهت حركت آن و برگشت به صفحه انتخاب مفصل و كنترل ديگر مفاصل به منظور برداشت يك شيء و انداختن آن در يك ظرف مشخص گرديد كه توسط كاربران صورت گرفته است و ميانگين دقت برابر 96/94% با نرخ انتقال اطلاعات 64/26 بيت بر دقيقه به دست آمده است.

193630

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

دكتر عباس عرفانيان اميدوار