Visuaalselt esilekutsutud potentsiaalidel põhinev aju-arvuti liides robootika rakendustes
Date
2018
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Tartu Ülikool
Abstract
Description
Aju-arvuti liides (AAL) loob võimaluse inimeste või seadmetega suhtlemiseks kasutades
selleks ainuüksi ajutegevust. AALid on eestkätt mõeldud kasutamiseks meditsiinis, kuna
võimaldavad puuetega isikutel seadmeid kontrollida, paremini suhelda või enda eest
hoolitseda.
Olemasolevate AAL süsteemide probleemideks on madal infoedastuskiirus ning
keerulised seadmed, mille kasutamisega ei pruugi inimene üksi hakkama saada. Käesoleva
töö eesmärgiks oli luua liikumispuudega inimeste abistamiseks lihtsasti kasutatav, soodne ja
modulaarne EEG-põhine AAL prototüüp.
Valmis visuaalselt esilekutsutud potentsiaalidel (Steady-State Visually Evoked Potential
ehk SSVEP) põhinev nelja vilkuva stiimuliga AAL, mille abil juhiti robotmanipulaatoreid.
AALi loomiseks kasutati OpenBCI EEG signaalihõiveseadet, andmetöötluseks
tarkvaraplatvormi OpenVibe ning kahte robotmanipulaatorit, mida juhiti kasutades ROS
(Robot Operating System) tarkvararaamistikku. Signaalitöötluses kasutati CSP (Common
Spatial Pattern) filtrit, signaalide võimsusspektrit ning klassifitseerimiseks LDA (Linear
Discriminant Analysis) ja SVM(Support VectorMachine) algortime.
Töö tulemusena valmis täisfunktsionaalne AAL prototüüp, mida testiti 8 kasutaja peal
ning saavutati keskmine infoedastuskiirus 42.5 bit/min ja klassifitseerimistäpsus 91 %.
Loodud lahenduse funktsionaalsuse demonstreerimiseks valiti kasutusjuht, kus inimene
saab roboti abil ühe eseme tuua enda juurde käsi-jalgu kasutamata.
Keywords
visuaalselt esilekutsutud potentsiaal, Robot Operating System(ROS), OpenBCI, OpenVibe, Steady-State Visually Evoked Potential (SSVEP)