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Type: Tese
Title: Controle de um sistema assistivo para membro superior ativado com movimento decodificado através de sinais EEG
Author(s)/Inventor(s): Veslin Díaz, Elkin Yesid
Advisor: Dutra, Max Suell
Abstract: Neste projeto de pesquisa foi estudado e desenvolvido um sistema BCI (Brain Computer Interface) para servir como plataforma de controle do movimento do cotovelo humano, usando sinais EEG (eletroencefalograma) relacionados com ações reais e imaginárias de flexão-extensão. Foi realizada uma ampla revisão bibliográfica nas áreas de processamento de sinais EEG e as respectivas estratégias para a decodificação, classificação e controle. Para decodificar a posição, velocidade e aceleração do movimento do cotovelo desde sinais EEG foi utilizado o Filtro de Kalman. Enquanto que, para a classificação foi usada uma Integração de SVM (Support Vector Machine) com LDA (Linear Discriminant Analysis). A dinâmica modelada para o braço foi integrada ao Filtro de Kelman a partir da técnica de Differential Flatness para determinar a energia necessária para produzir o movimento desejado. Essa integração em um BCI de cadeia fechada através de um controlador PID, foi associada a um laço de referência para permitir que o sistema assistivo proposto pudesse dirigir o movimento do braço. Os resultados obtidos confirmaram a hipótese de que é possível controlar com maior precisão o movimento da articulação do cotovelo a partir de sinais EEG relacionadas com ações reais e imaginárias.
Abstract: In this research project a BCI (Brain Computer Interface) system to serve as control platform for human elbow flexion/extension movement was studied and developed. EEG signals related with real and imaginary actions of arm flexion/extension movements were used. A comprehensive bibliographic revision in EEG signal processing and associated techniques for decoding, classification and control has been developed. In order to decode from EEG signals elbow related kinematics: position, velocity and acceleration; a Kalman Filter was used. While for signal classification was implemented an integration of SVM (Support Vector Machine) and LDA (Linear Discriminant Analysis). A dynamic model of the human arm was integrated with the Kalman Filter through Differential Flatness in order to determine the necessary amount of energy to produce the desired movement. Both systems was embedded into a close loop BCI through a PID controller, a reference loop that allows to the proposed assistive system to drive the arm movement was added. The results obtained confirms that it is feasible to control the elbow movement using EEG signals related with real and imaginary actions with a higher precision.
Keywords: Controle
Bio-mecatrônica
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Apr-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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