Publication: РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНОГО ИНТЕРФЕЙСА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ
Аннотация
Пояснительная записка содержит 99 страниц, 4 части, 18 рисунков, 18 таблиц, 37 источников. Ключевые слова: РОБОТОТЕХНИКА, ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, КАНАЛ ДАННЫХ, АРТЕФАКТЫ Данная работа направлена на исследование методики управления мобильным робототехническим устройством (МРУ) с помощью нейрокомпьютерного интерфейса в реальном времени (РВ). Целью данной работы является улучшение методов реализации канала управления с помощью нейрокомпьютерного интерфейса для задачи управления МРУ в РВ посредством учета влияния на канал управления различных факторов. В первой главе рассмотрены существующие методики управления МРУ с помощью нейрокомпьютерного интерфейса и произведен обзор существующих реализаций устройств для регистрации и обработки ЭЭГ-сигнала с головы оператора. Рассмотрены различные факторы окружающей среды, влияющие на управляющий ЭЭГ-сигнал. Во второй главе была определена логика работы управляющего канала, и спроектированы несколько реализаций канала с различными управляющими командами. Наборы команд каждой из реализаций были проанализированы на предмет устойчивости к рассмотренным в первой главе факторам окружающей среды. В третьей главе была разработана архитектура канала управления мобильным робототехническим креслом с помощью нейрокомпьютерного интерфейса EmotivInsight. Были реализованы модули для обработки приходящих от нейрокомпьютерного интерфейса сигналов и для распознавания управляющих команд. Также был реализован модуль, сопоставляющий команды, приходящие от нейрокомпьютерного интерфейса командам Кресла. В четвертой главе проведено тестирование и оценка качества работы управляющих команд и нескольких вариантов общей реализации управления МРУ. Также проведено временное тестирование канала и отдельных команд, по итогам тестирования были сделаны выводы о предпочтении использования тех или иных команд для управления МРУ. В результате был разработан канал управления МРУ с помощью нейрокомпьютерного интерфейса, реализующий методику управления с помощью разнородных сигналов: мимики, мысленных команд на основе данных ЭЭГ и движений головы, получаемых с IMU-датчиков. В ходе разработки была учтена специфика управляющих команд, а именно их подверженность различным шумам, точность и простота их использования оператором.
Описание
Уровень образования: магистратура; Код направления/специальности: 09.04.01; Группа: М17-512
Ключевые слова
ВКР , Выпускная квалификационная работа
Цитирование
Петрова, А. И. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНОГО ИНТЕРФЕЙСА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ : Выпускная квалификационная работа, магистратура, 09.04.01 / А. И. Петрова ; рук. работы Чепин Евгений Валентинович, 2019