Προσομοίωση αναπηρικού αμαξιδίου που κινείται μέσω εγκεφαλογραφήματος

Αλεξάκης, Γεώργιος

Προσομοίωση αναπηρικού αμαξιδίου που κινείται μέσω εγκεφαλογραφήματος

Διπλωματική εργασία

Author

Αλεξάκης, Γεώργιος

Date

2022-03-24

Advisor

Asvestas, Pantelis

ALEXAKIS- THESIS_SIGNED.pdf (3.670Mb)

Keywords

Mindwave ; BCI ; Arduino ; Robotics

Abstract

Η συγκεκριμένη διπλωματική έχει σκoπό να αναδείξει την εφαρμoγή της τεχνoλογίας BCI στην ιατρική, σε συσκευές για άτομα με κινητικά προβλήματα. Η τεχνoλογία διεπαφής υπολoγιστή εγκεφάλoυ (BCI) καθιστά δυνατή τη χειραγώγηση ενός ενσωματωμένου συστήματoς ή υπολoγιστή χρησιμoποιώντας σήματα που παράγoνται από εγκεφαλικά κύματα. Τo θέμα της διπλωματικής είναι ένα αυτoκινητάκι το oποίο θα κινείται μέσω της συσκευής mindwave της εταιρείας Neyrosky. Στην κατασκευή θα γίνει χρήση απο ένα αυτοκινητάκι, το οποίο θα προσομειάζει ένα αναπηρικό αμαξίδιο. Κάνοντας μια τροποποίηση στην πλακέτα του, θα συνδέσουμε το κοντρόλ του με την πλακέτα Arduino που θα χρησιμοποιήσουμε. Στην συνέχεια θα συνδεθεί η συσκευή mindwave. Όταν η συχνότητα απο το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα θα ξεπεράσει κάποιο ορίο, που προκύπει ουσιαστικά απο το ποσοστό συγκέντρωσης του χρήστη, το αυτοκινητάκι θα αρχίσει να κινείται. Η χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας στα αναπηρικά αμαξίδια θα ήταν αρκετά σημαντική γιατι θα μπορούσε να δώσει μεγάλη ευκολία στις μετακινήσεις των ατόμων με υψηλή αναπηρία. Μεσα στην εργασία θα δούμε και άλλα παραδείγματα απο παρόμοια project, αλλα και τρόπους βελτίωσης που θα μπορούσαν να επεκτίνουν τις λειτουργίες του συγκεκριμένου συστήματος. Η διπλωματική εργασία χωρίζεται σε πέντε κεφάλαια. Αρχικά θα γίνει ανάλυση του πιο γενικού κλάδου που αφορά την διπλωματική , δηλαδή του τομέα της ρομποτικής και της τεχνολογίας BCI. Στην συχέχεια θα ακολουθεί ανάλυση του κύριου εξαρτήματος της εργασίας, δηλαδή του Arduino mkr1010, αλλα και μια πιο γενική εικόνα της χρήσης των Arduino. To τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στα υπόλοιπα εξαρτήματα της κατασκευής που είναι το αμαξίδιο και η συσκευή που λαμβάνουμε το εγκεφαλογράφημα, mindwave, καθώς επίσης το κομμάτι της κατασκευής. Ο προγραμματισμός αποτελεί το τέταρτο κεφάλαιο της διπλωματικής ,ενω το τελευταίο κεφάλαιο αφορά γενικα συμπεράσματα και περιγραφή των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων της χρήσης της συγκεκριμένης τεχνολογίας.

Abstract

This thesis has been reported to refer to the application of the BCI technique in medicine, in devices for people with mobility problems. The Brain Computer Interface (BCI) technical logic makes it possible to manipulate an embedded system, or use less signals generated by brain waves. The subject of diplomacy is a little car that will move through the mindwave device of the company Neyrosky. The construction will use a car, which will simulate a wheelchair. Making a modification to its board, we will connect its control to the Arduino board that we will use. The mindwave device will then be connected. When the frequency of the Electroencephalogram exceeds a certain limit, which arises essentially from the user's concentration center, the car will start moving. The use of this technology in wheelchairs would be very important to be able to give great ease to the movements of people with high disabilities. In the work we will see other examples from similar projects, but also ways of improvement that could extend the functions of this system. The dissertation is divided into five chapters. Initially, an analysis will be made of the most general branch related to diplomacy, is the field of robotics and BCI technology. The frequency will be followed by an analysis of the main component of the work, is the Arduino mkr1010, but also a more general picture of the use of the Arduino. The third chapter refers to the other components of the construction which are the wheelchair and the device that receives the encephalogram, mindwave, as well as the part of the construction. Programming is the fourth chapter of diplomacy, while the last chapter deals with general conclusions and description of the advantages and disadvantages of using this technology.