Marco Antonio Mamani Musaja; Pablo Raul Yanyachi Aco Cardenas

Objetivo

El objetivo principal de este proyecto es el diseñar e implementar una interfaz cerebro-computacional(BCI),empleando el procesamiento de señales cerebrales, para el control de vuelo de un dron usando un Headset Electroencefalografo(EEG), reforzando los conceptos del uso tradicional de estos dispositivos en personas con habilidades diferentes y fomentando novedosas aplicaciones en personas sin estas condicionantes.

Resumen:

Un Vehículo Aéreo no Tripulado, mas conocido como dron, es un vehículo capaz de volar y de ser comandado a distancia. Existen drones de todos los tamaños y orientados a finalidades distintas. Actualmente el control de los drones se realiza por medio de mandos a distancia a través de señales de radiofrecuencia. Una manera de control de drones que está teniendo relevancia y despertando el interés de diversas instituciones, tanto publicas como privadas, es el control de drones con la mente, es decir, usando señales cerebrales. Una señal cerebral es la actividad eléctrica producida por el cerebro. Estas ondas pueden ser detectadas mediante un electroencefalógrafo. Un electroencefalógrafo es una interfaz cerebral con un canal de control y comunicación electrónico que no utiliza los nervios periféricos y los músculos, vías de salida normales del cerebro, sino que transforma directamente los procesos cerebrales en acciones. Estas acciones pueden ser configuradas por medio de herramientas de programación y comandos computacionales. El presente proyecto plantea el control de vuelo de un Dron mediante la adquisición de señales cerebrales por medio de un Headset EEG a través de una interfaz cerebro-computacional. Para tales fines, se hacen necesarios el tratamiento y adquisición de datos de las señales bioeléctricas del cerebro humano para su posterior análisis y uso en la asignación de funciones relacionadas al control de vuelo del dron.

Palabras clave

BCI, Control, Vuelo, Dron, Headset, Señal, EEG,UNSA ,CIENCIACTIVA, CONCYTEC

Problema central

La problemática principal encontrada en el desarrollo de proyectos similares al presente, es la orientación que se le da a la investigación y desarrollo de sistemas BCI, ya que regularmente el enfoque va a tratamiento de personas con personas con habilidades diferentes en aspectos físicos y/o mentales. Esta es una oportunidad, una ventana abierta para el desarrollo de los mismos sistemas BCI pero orientados a personas que no presenten estas condiciones, lo que podría traducirse en nuevos niveles o estados mentales de otra complejidad. Por lo que este trabajo no toma el enfoque tradicional, que es el orientado a fines médicos, si no que abarca aspectos de profundización y desarrollo tecnológico de dispositivos mentales y pretende determinar si es conveniente el uso de sistemas de control mental de acuerdo a sus tiempos de respuesta, comodidad, facilidad de uso, tiempo de uso, fatiga y/o cansancio en los sujetos de prueba para proyectar, conocer si el diseño e implementación una una interfaz cerebro-computacional(BCI) puede ser simplificable utilizando sistemas secuenciales de algoritmos. Ademas se desea conocer si las ondas cerebrales concernientes a la concentración son de mayor utilidad para el control mental de los vehículos aéreos no Tripulados, dando como supuesto que el control mental de objetos se va facilitando de acuerdo al entrenamiento que realicen los sujetos de prueba. Finalmente, se asume que las ondas cerebrales varían de acuerdo a cada persona pero que tienen formas de ondas con características en común independientemente de la persona a la cual se este analizando y la mayor complejidad del trabajo radica en la correcta clasificación de las señales cerebrales, lo que sugiere ocupar el mayor tiempo de desarrollo del proyecto en el enfoque de este punto.

Hipótesis planteada

Los sistemas BCI propuestos son orientado al manejo de “drones” con profundización y desarrollo tecnológico de dispositivos mentales que funcionan con personas que no tienen habilidades especiales.

Resultados esperados

-Demostrar que el desarrollo de un sistema BCI que permita controlar el vuelo de un dron de manera aceptable es alcanzable.
-Desarrollo adecuado del software y hardware del sistema.
-Adquirir destreza en la adquisición de señales cerebrales y su correcto procesamiento.
-Promover la investigación de los dispositivos de control mental en la región Arequipa y dar a conocer su alcance en sus diferentes aplicaciones.
-Se pretende la participación para la exposición del trabajo en eventos locales de la región como lo es el Xpotron, evento de robótica que se desarrolla en ciudad de Arequipa.
-Con la culminación del presente trabajo de tesis se espera obtener el título profesional de Ingeniería Electrónica.
-Una vez finalizado el trabajo, los resultados del mismo serán difundidos a través de comunidades científicas de investigación como lo son: Dialnet, Scielo, Iseek y similares.
-Se espera la conclusión de un trabajo de tesis sustentado que pueda ser depositada en las bibliotecas de la UNSA.

Impactos esperados

01 tesis de pregardo aprobado y sustentado
01 Profesional titulado de Ingeniero Electronica
01 Ponencia nacional con los resultados del proyecto