Proyecto Final: Control de carro por medio de un EEG

2012-05-19T20:58:00.000-07:00

Una de los retos de este semestre fue terminar este buen proyecto con el cual te hace pensar un mundo de posibilidades, para ello se necesito haber hecho un pequeño hacking de un juguete llamado Star Wars Force Trainer en el que implico soldar dos cables uno que era tierra y el otro donde recibimos unos parámetros en los que destacaban la concentración, meditación, nivel de sueño entre otros.Aquellos valores llegaron a ser manipulados gracias a un arduino uno el cual iban llegando de manera serial.Para mayor información sobre este paso pueden pasar a visitar esta liga:

http://computointegrado.blogspot.mx/2012/02/como-hacer-un-hack-un-dispositivo-eeg.html

Después tuve la oportunidad de obtener un Teensy 2.0 el cual es un microcontrolador mucho más pequeño que el arduino uno y lo que se hizo fue hacer una pequeña abertura para que este no nos estorbará como lo hacia el arduino uno.Primero veremos el controlador y luego veremos la gran diferencia aquí veremos la compración:

Después cargamos un programa que escucha por medio del puerto serial y dicha señal va ir enviada hacia la computadora, y la computadora por medio de bluetooth enviará hacia el modulo de bluetooth del carro.Así como se muestra en la imágen:

Las respuestas que hace la computadora son con la ayuda de un python que está escuchando el puerto serial monitor del EEG en el que nosotros tomamos los parámetros en formato csv, y en el parámetros que nos enfocamos es el segundo que es el que nos da los niveles de concentración, si obtiene una concentración con un valor de 80 o mayor enciende el motor derecho y apaga el motor izquierdo, si toma un valor mayor a 40 y menor a 80 enciende los dos motores pero si obtenemos un valor menor a 40 apaga motores, como lo verás aquí en el código de abajo:

Y arduino hará lo suyo dependiendo los valores que envía, como lo había explicado anteriormente:

Ahora veremos como actúa el carro conforme al nivel de concentración:

Y aquí les dejaré unas capturas del carro:

Componentes utilizados:

1 x Arduino Uno
2 x Pilas 9V
1 x MagicCar
1 x MotorShield
1 x Modulo de Bluetooth
1 x Motores de directa
3 x Pilas AAA
1 x Bola loca
2 x Llantas
1 x EEG
1 x Teensy 2.0

Proyecto Cómputo Integrado

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Proyecto Cómputo Integrado

2012-02-02T05:12:00.000-08:00

En este proyecto se propuso hacer una interacción entre un EEG(Electroencefalograma) y un carrito hecho con dos servos, si tienen dudas sobre que es un EEG pueden entrar a mi blog dando click aquí donde explica que es un EEG y como se hizo el hack para tener un EEG por medio de un juguete .

Link de referencia:http://krisabel.ctv.ca/image.axd?picture=2009%2F8%2Fforcetrain2.jpg

La idea principal es hacer que el dispositivo EEG pueda interpretar por medio del Arduino ciertas señales eléctricas que son conocidas como alpha y estas son ocasionadas por los músculos del cerebro dichas señales se interpretarían como "adelante" , "atras" , "gira derecha" y "gira izquierda".Estas señales se leen como se ven en la siguiente imagen.

Link de referencia:http://metallicfalcons.blogspot.com/2010/12/neuroscience-final-paper-fall-2010.html

Para hacer las interpretaciones se tomarán en cuenta el grado de meditación de alguna persona que este usando el dispositivo EEG a partir del grado de meditación se interpretara "adelante" y "atras". Las otras interpretaciones se podrán distribuir entre distintas actividades eléctricas ya que se tienen que tomar algunos patrones al momento de estar en meditación y tener la habilidad de estar en otros estados al mismo tiempo que la meditación cambia.

Para esto el dispositivo EEG estará conectado hacia la laptop y desde el bluetooth de la laptop enviar señales al carrito que este mismo contendrá un bluetooth que transferira los datos recibidos al Arduino que controlara al carrito y así pueda responder a cierto tipo de ordenes.

Link:http://cdn.medgadget.com/wp-content/uploads/2011/07/wun58cxl-290x290.jpg

Esto ya ha sido hecho por algunas personas de la Universidad de Helsinki, usando la misma tecnología pero con diferente metodología, ya que ellos hicieron un hack a la USB con la que se comunica el dispositivo EEG, fue comprada en NeuroSky(esto significa que está mas orientada a desarrollo pero no hay diferencia significativa comparandolo con el EEG que se usará) y por medio de esa misma USB hicieron una conexión directa hacia el carrito donde el carrito lleva consigo un receptor que esta conectado con el Arduino donde el mismo captura los datos que llega para interpretarlas como ordenes esto sucede sin pasar por alguna computadora, esto es optimo ya que es rápido y hay interacción en tiempo real.

Libro de referencia:Make a Mind- Controlled Arduino Robot por Tero Karvinen and Kimmo Karvinen

La razón por la que elegí el proyecto fue por que me pareció un gran reto poder controlar un objeto con la actividad cerebral, en sí la diferencia entre el anterior proyecto que mencione es que podré manipular los datos que llegan del EEG para poder tener mas ventajas de estos y observar directamente el comportamiento del carro cuando hay dichas actividades cerebrales y gracias a esta comunicación que es como si fuera un puente podríamos desmentir el hecho que digan que esto es un fake y demostrar que esto es real ya que todos creen que es algo programado con comportamientos aleatorios y que para llegar a esa tecnología tendríamos que pasar algunos años mas, este gran proyecto iniciará por pasos pequeños hasta posiblemente llegar a algo grande como el video que les dejaré debajo en el que una persona está jugando un videojuego y que está manipulando un pez hacia arriba,abajo,derecha,izquierda por medio de un EEG.

Si nos pondríamos a pensar sería relativamente fácil si lo comparamos con un carrito simplemente cambiamos hacia donde van dirigidas las ordenes y posiblemente adaptar algunos parámetros del videojuego o hacer un hack a un control de la televisión o algún tipo de emisor infrarrojo para poder cambiar de canal por medio del estado Beta que este te dice tu estado de concentración, si no estas viendo el canal que cambie de canal dependiendo si tu nivel de atención es muy bajo o muy alto de manera aleatoria hasta que tengas determinada atención en ello, esto funcionaría de igual manera con el volumen que baje dependiendo tu estado Theta que este te dice tu estado de sueño.Como estos y muchos ejemplos más nos ayudaría un dispositivo EEG a desarrollar muy buena tecnología que se cree que no existe para algunas personas.