Ученые ПГУ запатентовали систему бионического управления роботизированным устройством

Коллектив ученых кафедры «Информационно-измерительная техника и метрология» (ИИТиМ) Пензенского государственного университета получил патент на способ и систему бионического управления роботизированным устройством. Запатентованная система представляет собой вариант реализации человеко-машинного интерфейса управления роботизированным устройством.

Интерфейс разрабатывается для людей с ограниченными возможностями здоровья.

Система позволяет создать интуитивную систему управления роботизированным устройством, в которой используются биологические сигналы человека. На испытуемого надевается шапочка с электродами, которые подключаются к устройству, фиксирующему поступающие из мозга сигналы. Но, чтобы интерфейс управления заработал, его нужно, как говорят ученые, «научить». Поэтому сначала человек проходит тренировку: ему предъявляются различные изображения, прибор фиксирует, какие участки мозга активизируются, а программное обеспечение запоминает схему активности мозга.

«Следующий этап — распознавание мыслеобразов: человек воображает картинку, а компьютер, на основе запомненной схемы, угадывает, о чем он думает и вырабатывает команду, управляющую исполнительным устройством — компьютерной программой, в нашем случаем инвалидной коляской, протезом», — поясняет один из авторов разработки Андрей Спиркин.

С целью повышения эффективности взаимодействия человека с роботизированным устройством в патенте предлагается использовать два канала связи человека с роботизированным механизмом: вокальный (голосовой) и субвокальный (распознавание «безмолвной» речи). Каналы связи имеют равнозначное значение, ни у одного из них нет приоритета. В случае, если поступает противоречивый сигнал, система управления роботизированным механизмом сама решает, какая команда соответствует намерению оператора.

Достоинствами предложенной системы является ее универсальность — разрабатывается также возможность установки на любое существующее инвалидное кресло с электрическим приводом, без существенных изменений конструкции.

В мире более 1 миллиарда человек имеют ту или иную форму инвалидности, что соответствует примерно 15% населения мира. Инвалиды сталкиваются с физическими, социально-экономическими и поведенческими барьерами, которые исключают их из эффективного и равноправного участия в жизни общества.