Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Floriano, Alan Silva da Paz
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9673
Resumo: There are people who have their communication skills impaired due to infirmities, accidents or injuries. New technologies are emerging for those people, in order to provide them an alternative communication through brain signals. These systems are known as Brain Computer Interfaces (BCIs). This thesis describes the development of a SSVEP (Steady State Visual Evoked Potential) based BCI applied to alternative communication and that can also be used in a telepresence robot. The interface allows the choice of four commands using visual stimuli, which were developed using the OpenGL graphical library and that runs in distinct frequencies (5.6Hz, 6.4Hz, 6.9Hz and 8.0Hz). All volunteers who participated the tests using the online system could complete the tasks. The average rate of success was 88.3% ± 5.4% and the classification time was 5.6s ± 0.5s, with mean ITR of 14.2 bits/min ± 3.5 bits/min, without the need of training and using a single channel. The results show the possibility of building a BCI that can be used in future projects of assistive technologies in the Intelligent Automation Laboratory at University of Espirito Santo.
id UFES_289cde9bf787beb0b184e95746a86e17
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/9673
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Bastos Filho, Teodiano FreireFloriano, Alan Silva da PazFerreira, AndréBenevides, Alessandro Botti2018-08-02T00:01:12Z2018-08-012018-08-02T00:01:12Z2016-03-11There are people who have their communication skills impaired due to infirmities, accidents or injuries. New technologies are emerging for those people, in order to provide them an alternative communication through brain signals. These systems are known as Brain Computer Interfaces (BCIs). This thesis describes the development of a SSVEP (Steady State Visual Evoked Potential) based BCI applied to alternative communication and that can also be used in a telepresence robot. The interface allows the choice of four commands using visual stimuli, which were developed using the OpenGL graphical library and that runs in distinct frequencies (5.6Hz, 6.4Hz, 6.9Hz and 8.0Hz). All volunteers who participated the tests using the online system could complete the tasks. The average rate of success was 88.3% ± 5.4% and the classification time was 5.6s ± 0.5s, with mean ITR of 14.2 bits/min ± 3.5 bits/min, without the need of training and using a single channel. The results show the possibility of building a BCI that can be used in future projects of assistive technologies in the Intelligent Automation Laboratory at University of Espirito Santo.Uma parcela da população é composta por pessoas que são acometidas de doenças ou vítimas de acidentes graves que as impossibilitam de interagir e se comunicar. Novas tecnologias têm surgido para prover a essas pessoas um canal de comunicação alternativo através de sinais cerebrais. Esses sistemas são conhecidos como Interfaces Cérebro-Computador (ICCs). Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma ICC baseada no paradigma de Potenciais Evocados Visuais de Regime Permanente (Steady State Visual Evoked Potential - SSVEP) aplicada à Comunicação Alternativa e Robô de Telepresença. A interface foi construída para quatro comandos de seleção atráves de estímulos visuais desenvolvidos em um software utilizando a biblioteca gráfica OpenGL e executados em frequências distintas (5,6Hz, 6,4Hz, 6,9Hz e 8,0Hz). Todos os voluntários avaliados nos testes utilizando o sistema online conseguiram completar as tarefas propostas com uma taxa de acerto média de 88,3% ± 5,4%, tempo de classificação de 5,6s ± 0,5s e ITR média de 14,2 bits/min ± 3,5 bits/min, não necessitando de treinamento e utilizando apenas um canal para aquisição do sinal eletroencefalográfico. Os resultados demonstraram a possibilidade da construção de uma ICC que poderá ser utilizada nos futuros projetos de tecnologias assistivas desenvolvidos no Laboratório de Automação Inteligente da Universidade Federal do Espírito Santo (LAI-UFES).Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9673porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFESBRCentro TecnológicoBCITelepresence RobotAlternative CommunicationSSVEPICCRobô de telepresençaComunicação alternativaSinais cerebraisInterface cérebro-computadorPotencial evocado (Eletrofisiologia)Robôs móveisTelepresençaRobóticaComunicação não-verbalEletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos621.3Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresençainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALtese_8765_dissertacao Alan Silva da Paz Floriano20160331-161919.pdfapplication/pdf7979628http://repositorio.ufes.br/bitstreams/8ec75e04-6c00-4d20-b6ad-cee5bd6540d7/download1cb1c50222a24c607e72086a05555b0aMD5110/96732024-07-17 16:54:52.687oai:repositorio.ufes.br:10/9673http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:58:05.502357Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
title Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
spellingShingle Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
Floriano, Alan Silva da Paz
BCI
Telepresence Robot
Alternative Communication
SSVEP
ICC
Robô de telepresença
Comunicação alternativa
Sinais cerebrais
Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Interface cérebro-computador
Potencial evocado (Eletrofisiologia)
Robôs móveis
Telepresença
Robótica
Comunicação não-verbal
621.3
title_short Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
title_full Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
title_fullStr Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
title_full_unstemmed Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
title_sort Desenvolvimento de uma interface cérebro-computador não invasiva baseada em potenciais evocados visuais de regime permanente aplicada à comunicação alternativa e robô de telepresença
author Floriano, Alan Silva da Paz
author_facet Floriano, Alan Silva da Paz
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bastos Filho, Teodiano Freire
dc.contributor.author.fl_str_mv Floriano, Alan Silva da Paz
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Ferreira, André
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Benevides, Alessandro Botti
contributor_str_mv Bastos Filho, Teodiano Freire
Ferreira, André
Benevides, Alessandro Botti
dc.subject.eng.fl_str_mv BCI
Telepresence Robot
Alternative Communication
topic BCI
Telepresence Robot
Alternative Communication
SSVEP
ICC
Robô de telepresença
Comunicação alternativa
Sinais cerebrais
Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Interface cérebro-computador
Potencial evocado (Eletrofisiologia)
Robôs móveis
Telepresença
Robótica
Comunicação não-verbal
621.3
dc.subject.por.fl_str_mv SSVEP
ICC
Robô de telepresença
Comunicação alternativa
Sinais cerebrais
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Interface cérebro-computador
Potencial evocado (Eletrofisiologia)
Robôs móveis
Telepresença
Robótica
Comunicação não-verbal
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 621.3
description There are people who have their communication skills impaired due to infirmities, accidents or injuries. New technologies are emerging for those people, in order to provide them an alternative communication through brain signals. These systems are known as Brain Computer Interfaces (BCIs). This thesis describes the development of a SSVEP (Steady State Visual Evoked Potential) based BCI applied to alternative communication and that can also be used in a telepresence robot. The interface allows the choice of four commands using visual stimuli, which were developed using the OpenGL graphical library and that runs in distinct frequencies (5.6Hz, 6.4Hz, 6.9Hz and 8.0Hz). All volunteers who participated the tests using the online system could complete the tasks. The average rate of success was 88.3% ± 5.4% and the classification time was 5.6s ± 0.5s, with mean ITR of 14.2 bits/min ± 3.5 bits/min, without the need of training and using a single channel. The results show the possibility of building a BCI that can be used in future projects of assistive technologies in the Intelligent Automation Laboratory at University of Espirito Santo.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-03-11
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-08-02T00:01:12Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-01
2018-08-02T00:01:12Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/9673
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/9673
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Tecnológico
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Elétrica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/8ec75e04-6c00-4d20-b6ad-cee5bd6540d7/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 1cb1c50222a24c607e72086a05555b0a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813022546643124224