کنترل زاویه‌ی مفصل آرنج مجازی با استفاده از رابط مغز-رایانه‌ی مبتنی بر SSVEP

نویسندگان

1 دانشجو‌ی‌ دکترای مهندسی پزشکی، گروه بیوفناوری، پردیس علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22041/ijbme.2024.2035001.1913
چکیده

در سال‌های اخیر ایده‌ی استفاده از سیستم‌های رابط مغز-رایانه در حوزه‌های کاربردی جهت رفع محدودیت‌های حرکتی و ارتباطی افراد معلول مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه یک سیستم BCI مبتنی بر پتانسیل برانگیخته‌ی بینایی حالت ماندگار جهت کنترل مدل یک درجه‌ی آزادی مفصل آرنج با تحریک الکتریکی عمل‌کردی، پیاده‌سازی شده است. تحریک دیداری از طریق 9 محرک روی نمایش‌گر نشان داده شده و ثبت سیگنال از ناحیه‌ی پس‌سری از کانال‌های O1، O2 و Oz انجام شده است. بازشناسی فرکانس تحریک با استفاده از روش CCA انجام ‌شده و زاویه‌ی مفصل تعیین گردیده است. این زاویه به عنوان ورودی به کنترل‌گر فازی داده شده است. سیستم عضلانی-اسکلتی در نرم‌افزار متلب به صورت دو لینک و یک مفصل در صفحه‌ی عرضی با استفاده از مدل زاجاک برای دو عضله‌ی دوسر بازویی و سه‌سر بازویی شبیه‌سازی ‌شده است. کنترل‌گر فازی با توجه به زاویه‌ی مطلوب، شدت تحریک الکتریکی را برای هر عضله تعیین کرده است. درصد صحت بازشناسی فرکانس برای پنجره‌ی زمانی 3 ثانیه با زمان نهفتگی 4/0 ثانیه برابر با 100% به دست آمده است. هم‌چنین مقدار RMSE زاویه‌ی مفصل آرنج 17/0 درجه بوده است. نتایج عمل‌کرد زمان واقعی سیستم از 10 فرد سالم نشان داده که تمام افراد قادر به تکمیل موفقیت‌آمیز فرایند آزمایش بوده‌اند.