Регистрация / Вход
Прислать материал

Система регистрации и декодирования биоэлектрической активности мозга и мышц человека (СРД-1)

Докладчик: Казанцев Виктор Борисович

Должность: директор НИИ "Институт живых систем", Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского

Цель проекта:
Задача: Разработка устройств коммуникации человека и машины, для разработки эффективных систем управления исполнительными устройствами, использующих интеллект человека. Цель проекта: Разработка и исследование экспериментального образца программно-аппаратного комплекса СРД-1, обеспечивающего регистрацию сигналов биоэлектрической активности человека и их интерпретацию в управляющие команды.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Основные результаты:
- Математические модели формирования и регистрации биоэлектрической активности мозга и мышц человека.
- Алгоритмы детектирования и классификации паттернов биоэлектрической активности
- Аппаратные решения, обеспечивающие эффективное функционирования устройства (регистрацию сигнала, скорость отклика системы, продолжительность работы)
- Программные решения для калибровки и тестирования устройства

2. Основные характеристики продукции:
- управление исполнительными устройствами посредством сигналов мозга и мышц человека;
- возможность дистанционного управления объектом;
- точность идентификации управляющих команд не ниже 80%.
- возможность идентификации не менее 4 управляющих команд.

3. В рамках проекта планируется разработать новые методики пространственной локализации всплесков биоэлектрической активности мозга, что позволит достаточно точно идентифицировать области активации и интерпретировать эти данные в сигналы управления. Наряду с разработкой методов анализа электрических сигналов мозга, будут предложены новые алгоритмы детектирования и классификации паттернов электрической активности групп мышц, реализующих движения в сегментах/суставах конечности. Таким образом совокупность разрабатываемых методов, достигнуть характеристик продукции превышающих возможности мировых аналогов.

4. Преимущества:
- Использования несколько информационных каналов позволит существенно расширить области потенциального внедрения в жизни и деятельности человека.
- Более надежное устройство, вследствие использования несколько дублирующих информационных каналов
- Применение новых методик декодирования биоэлектрической активности позволит создать более эффективное устройство с меньшим временем отклика системы, что позволит реализовать пропорциональное управление внешними устройствами.
- Разработка концепции системы связи обеспечит конкурентные преимущества в разработке новых протоколов и стандартов беспроводной связи для динамично развивающейся отрасли нейрокогнитивных автономных исполнительных устройств.

5. Основные пути достижения заявленных результатов:
- Разработка мультиэлектродных матриц для регистрации моторных движений
- Разработка методов и моделей регистрации сигналов биоэлектрической активности
- Разработка методов классификации паттернов биоэлектрической многоканальной активности мышц
- Разработка методики анализа биоэлектрической активности мозга
- Разработка концепции и алгоритмов функционирования связи для СРД-1 и беспроводной передачи сигналов биоэлектрической активности мозга и мышц человека предназначенной для управления внешними исполнительными устройствами

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Области применения планируемых результатов
а. реабилитационная медицина - управление роботизированными экзоскелетонами, протезами, ортезами, социальными роботами
б. робототехника - разработка устройств позволяющих сочетать эффективность роботизированных систем и интеллект человека.
в. игровая индустрия - использование сигналов биоэлектрической активности для управления виртуальными объектами.
г. создание интерактивных систем представляют интерес для производителей бытовой и телекоммуникационной техники

2. Применение систем человеко-машинного интерфейса открывает новые горизонты в реабилитационной медицине, разработке промышленного оборудования. Предлагаемая концепция управления внешними исполнительными устройствами и последующая разработка новых протоколов/стандартов беспроводной связи даст импульс отечественным производителям телекоммуникационных устройств и бытовой техники, разработчикам элементной базы.

3. Внедрение интерфейсов, использующих биоинформационные индикаторы для выработки управляющего воздействия, способно подтолкнуть к революционным изменениям в различных сферах жизни и деятельности человека. В частности, применение систем человеко-машинного интерфейса открывает новые горизонты в реабилитационной медицине, разработке промышленного оборудования.

Текущие результаты проекта:
Проект находится на начальной стадии, и существенных научно-технических результатов к настоящему моменту не достигнуто