Controle de tubarão inflável de ondas cerebrais

Os frequentadores regulares do site do IEEE para engenheiros e entusiastas da tecnologia desenvolveram uma interface neural para controlar um brinquedo Air Swimmers , um balão semelhante a um peixe. Em vez de um controle remoto em tempo integral, os engenheiros criaram uma interface que funciona lendo a atividade elétrica do cérebro.

O balão - e, neste caso, é feito na forma de um tubarão - é controlado pelo controle remoto por frequências de rádio. Um tubarão pode abanar a cauda e girar as barbatanas com a ajuda de um motor, e assim se mover horizontalmente, assim como alterar seu volume graças às bombas, e se mover verticalmente.

Para não lidar com os sinais de controle por um longo tempo, os autores simplesmente desmontaram o painel de controle, soldaram os fios aos contatos dos botões e os conectaram ao controlador Arduino. O programa de computador enviou comandos de controle ao controlador, que emulou o pressionamento de um botão, alterando a tensão.



Para criar a neurointerface, o método bem conhecido de fazer um eletroencefalograma (EEG) foi usado. Os eletrodos presos ao couro cabeludo podem ler alguns dos impulsos eletromagnéticos produzidos pelo cérebro. Um dos autores do projeto ficou empolgado com sua ideia pelo motivo de ter participado do projeto OpenBCI.

OpenBCI (interface cérebro-computador de código aberto) - um projeto para criar uma interface aberta para conectar o cérebro a um computador. Os autores do projeto têm certeza de que a difícil tarefa de estudar os princípios do cérebro só pode ser resolvida com a compreensão de todo o mundo e o compartilhamento do conhecimento adquirido. O projeto deles de uma placa que suporta a conexão de vários eletrodos e processa os sinais provenientes deles, coletados no Kickstarter duas vezes mais do que os US $ 100.000 solicitados.

É uma placa desse tipo, que já pode ser comprada por US $ 450 (o que é muito mais barato que os sistemas de EEG profissionais), os autores costumavam ler sinais cerebrais. A placa é capaz de ler até 8 eletrodos por vez.



Naturalmente, enquanto a ciência ainda está longe da leitura direta de pensamentos. Os sinais de EEG são uma bagunça dos resultados da atividade de várias partes do cérebro. Portanto, ainda não é possível considerar um pensamento como "nade, pesque". E mesmo a escolha de vários sinais cerebrais claramente distinguíveis que poderiam ser usados ​​para navegar é uma tarefa bastante difícil.

Para filtrar com sucesso toda a diversidade da atividade cerebral, foi escolhido o método mais simples. Uma das primeiras características do EEG que foi registrada no estudo do cérebro é a presença de ondas cerebrais de 10 hertz que aparecem quando uma pessoa fecha os olhos. Eles foram chamados de ondas alfa e estão associados ao trabalho dos centros de processamento visual de informações.

Portanto, o controle mais simples dos tubarões é o uso de várias pessoas ao mesmo tempo, cada uma das quais, fechando os olhos, inicia um dos sinais selecionados. Durante o teste, os participantes fixaram um eletrodo na parte de trás da cabeça, onde as ondas alfa aparecem, e o outro na orelha, como referência. Se, por exemplo, um dos participantes estava “conectado” ao movimento horizontal do tubarão, então, quando ele fechou os olhos, ele começou a balançar a cauda e seguir em frente.

Como o brinquedo tinha cinco graus de liberdade - frente, esquerda, direita, para cima e para baixo, cinco pessoas participaram do experimento. E, graças à sua flexibilidade, o controlador OpenBCI suporta a conexão de vários eletrodos de referência (ao contrário dos sistemas convencionais projetados para trabalhar com um assunto).

Como resultado, os engenheiros foram capazes de fazer com que o tubarão se movesse com mais ou menos sucesso. A complexidade de coordenar os esforços de cinco pessoas ao mesmo tempo afetou, mas ao mesmo tempo, todo o sistema ainda funcionava. É claro que ainda está muito longe da leitura de pensamentos e do controle de dispositivos nas interfaces neurais - mas quanto mais as pessoas se interessarem profundamente por essas questões, mais perto de nós haverá um futuro incrível no qual computadores e pessoas se comunicarão diretamente.

Source: https://habr.com/ru/post/pt384659/