Robot Kontrolü

g.tec'in BCI sistemi üç temel paradigmayla robot kontrolünü destekler: Motor Imagery (MI), P300 ve SSVEP. Motor imagery eksoskeleton ve nöroprostetik rehabilitasyonda, cVEP (kod tabanlı BCI) sürekli kontrol gerektiren robotik sistemlerde, SSVEP ise yüksek bilgi aktarım hızı gerektiren uygulamalarda öne çıkar.

g.Nautilus Research'ün 64 kanallı yüksek çözünürlüklü sistemi eksoskeleton kontrolünü motor imagery, P300 ve SSVEP paradigmalarıyla gerçekleştirir. Hiroshi Ishiguro (Akıllı Robotik Laboratuvarı, Japonya) başta olmak üzere dünyanın önde gelen robotik araştırmacıları g.tec platformunu kullanmaktadır.

g.tec'in motor imagery BCI sistemi eksoskeleton ve ortez kontrolüyle doğrudan entegre edilebilir. Kullanıcı sağ veya sol el hareketini hayal ederken EEG'deki mu/beta ritim değişimleri CSP algoritmasıyla sınıflandırılarak eksoskeleton komutuna dönüştürülür.

Motor imagery BCI ile FES (fonksiyonel elektrik stimülasyonu) kombinasyonu, felç hastalarında Hebbian öğrenmeyi teşvik ederek kortikal plastisiteyi artırır ve fonksiyonel iyileşmeyi destekler. Bu kapalı döngü yaklaşım, rehabilitasyon robotları ve nöroprostetik cihazlarla entegre edilerek gerçek zamanlı geri bildirim sunar.

• Motor Imagery CSP · FES · Eksoskeleton

Kod tabanlı BCI (cVEP), ekranda sözde rastgele uyarım dizileri kullanarak robotik cihazların gerçek zamanlı kontrolünü sağlar. g.HIsys'in cVEP add-on toolbox'ı çok yüksek çevrimiçi doğruluk oranıyla sürekli kontrol sinyali gerektiren uygulamalar için idealdir.

Ars Electronica Festivali'nde g.tec cVEP sistemiyle gerçek bir ekskavatör binlerce ziyaretçi önünde EEG sinyalleriyle canlı olarak kontrol edilmiştir. SOCI modülü aracılığıyla kontrol ikonları Unity dahil harici uygulamalara entegre edilebilir.

• cVEP Toolbox · SOCI · Unity

SSVEP tabanlı BCI, farklı frekanslarda titreşen ışık kaynaklarına bakılarak komut üretir. Kullanıcı bir ışığa baktığında oksipital lobdaki EEG aktivitesi ilgili frekansta artış gösterir; algoritma hangi komutun verileceğini tespit eder. Saniyede 100 bit'e varan ITR ile tüm BCI paradigmaları arasında en yüksek bilgi aktarım hızına sahiptir.

g.tec sistemiyle Ars Electronica Festivali'nde hexapod robot SSVEP paradigmasıyla kontrol edilmiştir. Zero-class desteği sayesinde kullanıcı hiçbir komut vermek istemediğinde sistem bunu da otomatik tespit eder: güvenlik gerektiren robotik uygulamalar için kritik bir özellik.

• SSVEP Toolbox · Zero-Class · 100 bit/s

64 kanallı yüksek çözünürlüklü EEG sistemi, motor korteks, santral ve görsel korteks bölgelerinden sinyal alarak her BCI tipi için en uygun kontrol sinyalini üretir. Yüksek kanal sayısı aynı zamanda uzamsal filtreleme için de kullanılarak kontrol kalitesini daha da artırır.

Bu yaklaşım humanoid robotlara uygulandığında kullanıcı robotun kamera görüntüsünü izleyerek zihinsel komutlarla robotu yönlendirebilir.

• 64 kanal · Motor korteks · Uzamsal filtreleme

Sırp sanatçı Dragan Ilic, yüzlerce kalemle donatılmış bir KUKA robotunu g.Nautilus kablosuz EEG cihazıyla zihinsel komutlarla kontrol etmiştir. Farklı çizim komutları seçilerek robotun duvar kâğıdı üzerine çizim yapması sağlanmıştır. Ars Electronica Festivali'nde binlerce ziyaretçi bu canlı gösterimi izlemiştir.

Bu proje, g.tec'in robot kontrolü uygulamalarının endüstriyel ve sanatsal alanlarda nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

• g.Nautilus Research · Motor Imagery · P300 · SSVEP