Tese: Ativação de um Robô Móvel Mediante uma Interface Cérebro Computador Baseada no Processamento de Sinais Eletroencefalográficos
Aluno(a) : David Ronald Achanccaray DíazOrientador(a): Marco A. Meggiolaro
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 16/02/2009
Link para tese/dissertação: http://www.mec.puc-rio.br/scripts/teses_alterar01.php?tese_id=604&id1=11&id1a=4
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma interface cérebro computador como um meio de comunicação alternativo para ser utilizado na área de robótica. A dissertação contempla a implementação de um eletroencefalógrafo, os métodos e técnicas computacionais necessários para a realização desta interface. Para a aquisição dos sinais cerebrais um eletroencefalógrafo foi desenvolvido, por um sistema de tripla amplificação, um filtro passa-baixa, filtros passa-alta e uma conversío analógico-digital. O processamento do sinal digitalizado é feito em duas etapas. A primeira etapa consiste no pré-processamento, no qual se filtra o ruído elétrico e se detectam ruídos biológicos, denominados artifacts, que o sinal possa ter. A segunda etapa é o processamento propriamente dito, no qual se faz a extração de características que definem cinco tipos de atividades mentais escolhidas segundo a especialização do cérebro, e referências sobre interfaces cérebro computador. Com estas medidas obtidas, se procede ao reconhecimento de padrões mediante o treinamento de uma rede neural probabilística. Um protocolo de treinamento é estabelecido, que consta de três etapas. A primeira etapa é o treinamento de uma rede neural para a detecção de artifacts. A segunda etapa é o treinamento de uma rede neural probabilística para a classificação do tipo de atividade mental, e a terceira é a adaptação mutua entre a interface e o usuário mediante a realimentação da atividade reconhecida e a atualização dos parâmetros da rede neural. A interface desenvolvida é aplicada para a ativação de um robô móvel de 54 kg, associando cinco tipos de atividades mentais a comandos que podem ser enviados mediante uma interface de radiofreqüência. O desempenho do sistema e da interface com o usuário é avaliado.