Jump to content

Recommended Posts

Давай-те поговорим про нейроинтерфейсы. Если конкретнее - то про однонаправленные (мозг -> компьютер), не требующие хирургического вмешательства, ибо с одной стороны они относительно безопасны (разве что если не подавать напряжение в пару сотен вольт на электроды, но кто ж предлагает то?), с другой в теории такое реально попытаться собрать дома. Для начала нужно собрать что-то вроде ЭЭГ, передающего информацию о мозговой активности в компьютер. Затем можно попытаться при некоторых изменениях активности выполнять какие-либо действия (хоть мышкой двигать, хоть светодиоды зажигать, зависит от количества и качества датчиков, а также способностей подопытного) и научиться осознанно это контролировать. Подобные прототипы уже существуют, так что в реальности сомневаться не приходится, вопрос в технической реализации.

Старательно погуглив, набросал схему одноканального ЭЭГ:

s_1372006088_3913207_c315d76ecf.gif

Предполагаемый порядок использования: нейтральный электрод крепится на мочке уха (спасибо Википедии за подсказку), основные где-то в лобной или височной части головы. Выход схемы подключается к входу звуковой карты компьютера, на котором запущена программа-осциллограф. Питаться всё это будет от USB (разумеется, в схему будет добавлен конденсатор по питанию где-то на 1 мкФ).

Интересует ваше мнение как о идее вообще, так и о конкретно моей схеме. Вдруг я где-то ошибся, особенно волнует фильтр Бесселя - я не понимаю как он работает, для расчёта пользовался программой. Его задача срезать частоты выше 48-49 Гц, чтобы убрать наводки от розеток и т. п.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Идея как идея. На схеме вашей преобразователь балансного входа в обычный, не совсем понимаю как он будет ловить деятельность мозга. Предполагаю что лучше ловить магнитные поля, а не потенциалы на поверхности кожи.

Если голову жалко, вполне можно воткнуть пару иголок в руку, и сокращая мелкие мышцы управлять устройством.

Share this post


Link to post
Share on other sites

инструментальный усилитель делается несколько по другому

200px-Opampinstrumentation.svg.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля

Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Требования, предъявляемые к условиям эксплуатации приборов телеметрии и, как следствие, источников питания для них, могут быть довольно жесткими. Fanso предоставляет широкую линейку продукции, рассчитанной на различные условия эксплуатации, что позволяет подобрать батарейку для каждого конкретного применения, в том числе и для устройств телеметрии.

Подробнее

На схеме вашей преобразователь балансного входа в обычный, не совсем понимаю как он будет ловить деятельность мозга.

Схема основана на элементах из OpenEEG. Я собрал 1 активный электрод (OP1, C1, C2, R1, R2, R3) по этой схеме. При прижатии ко лбу может выдавать на выходе от 20 до 100 милливольт. На пальцы не реагирует (ибо там нет мышц, а вот если прижать к той части руки, где много мыщц и напрячь, то среагирует). Причём показания меняются во времени и зависят от места, к которому прижимать.

Если голову жалко, вполне можно воткнуть пару иголок в руку, и сокращая мелкие мышцы управлять устройством.

В общем-то совсем не обязательно заниматься членовредительством вообще. Ловить сокращения мыщц успешно получается и электродом на поверхности кожи.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чтобы точно считать сокращения всех мышц, поверхностных датчиков недостаточно. Видел давно по телевизору американцы слепым электроды в мозг имплантировали и подключали камеру. Так-что это не проблема. Разработаете нормальные электроды и систему считывания- буду вашим добровольным подопытным :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Приглашаем на вебинар Решения для построения ультразвуковых счетчиков жидкостей и газов на базе MSP430

Компэл совместно с Texas Instruments 23 октября 2019 приглашают на вебинар, посвященный системам-на-кристалле для построения ультразвуковых расходомеров жидкостей и газов на базе ядра MSP430. Вебинар проводит Йоханн Ципперер – эксперт по ультразвуковым технологиям, непосредственно участвовавший в создании данного решения. На вебинаре компания Texas Instruments представит однокристальное решение, позволяющее создавать точные недорогие счетчики жидкостей и газов.

Подробнее...

Ну меня сейчас интересует не регистрация сокращений существующих конечностей, а добавление "новых". То есть управление силой мысли тем, чего у человека нет. Как будто третьей рукой или как-то так. А операцию на мозге проводить на кухне я думаю никто не решиться, да и сомневаюсь, что оно того стоит. К тому же устройство, которое можно просто надеть на голову и, после тренировки, управлять, мне видится более привлекательным.

Так... немного подредактировал схемку... только я что-то вообще запутался насчёт инструментального усилителя. Кто-нибудь может подсказать насчёт подбора сопротивлений для него? У операционного усилителя MCP602 входное сопротивление 10^13 Ом, так что чувствительность не должна быть проблемой. Но как я понимаю, задача инструментального усилителя отсеивать помехи (и два электрода вместо одного именно для этого?).

post-170604-0-05269600-1372011240_thumb.gif

Edited by kiv.apple

Share this post


Link to post
Share on other sites

На пальцы не реагирует (ибо там нет мышц, а вот...

в голове есть мышцы? Мозговые? Я представляю, когда некоторые люди думая морщат лоб и мимикрию, но чтобы мозгом напрягать мышцы головы - непонимаю.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так идея в том чтобы взять маленькие мышцы, и сокращением которых управлять внешним устройством. Например как человек паук растопырил пальцы, и включилось какое-то устройство :)

в голове есть мышцы? Мозговые? Я представляю, когда некоторые люди думая морщат лоб и мимикрию, но чтобы мозгом напрягать мышцы головы - непонимаю.

Вообще-то все мышцы управляются напряжением с мозга, передаваемым через нервы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

чтобы мозгом напрягать мышцы головы - непонимаю.

Нейроинтерфейс должен следить за мозговой активностью, но мышцы приводят к наводкам в сенсорах. Определять активность мышц лица не входит в мои планы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

честно говоря не представляю как можно запутаться в школьной арифметике

Нет, эту статью я тоже читал. Я хочу разобраться зачем там вообще два электрода вместо одного и инструментальный усилитель. Моё предположение - чтобы давить помехи (наводка будет на обоих электродах, а вот полезный сигнал разный). Я прав? А также какой коэффицент усиления выбрать (там дальше идёт фильтр Бесселя для среза частот выше 48-49 Гц, а потом вход звуковой карты).

Я хочу разобраться в основах, чтобы потом не было глупых вопросов.

Edited by kiv.apple

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нейроинтерфейс должен следить за мозговой активностью, но мышцы приводят к наводкам в сенсорах...

Это я понимаю. Понимаю, импульсные команды мышцам на движение. Не понимаю, какие мышцы "шевелятся" во время раздумий.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Радует :-)

Так... значит разные электроды одного канала имеет располагать относительно близко. Как я и думал.

Теперь всё же вернёмся к вопросу расчёта номиналов компонентов инструментального усилителя. Какой коэффицент усиления мне нужен, чтобы сигнал потом успешно прошёл через фильтр частоты и был воспринят АЦП звуковой карты?

Share this post


Link to post
Share on other sites

уверен что радиолюбители знают какой коэффициент усиления тебе нужен?

с этим вопросом лучше к медикам на форум...

Share this post


Link to post
Share on other sites

В качестве датчика собирался использовать прижатую к коже металлическую пластину. Как-то так:

post-170604-0-61052500-1372012721_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хм... а можно сделать всё усиление по напряжению на втором каскаде инструментального усилителя (как сейчас в моей схеме, потому что инвертирующий вход ОУ соединён напрямую с его выходом), а первый каскад в таком случае, как я понимаю, будет делать усиление по току (ибо от электрода придут микроамперы, а ОУ MCP602 способен выдать до 30 мА на выходе)? В таком случае Rgain не нужен? Получается приложенная схема и у неё коэффицент усиления 20000/100=200. Извиняюсь, если несу чушь.

post-170604-0-91125600-1372014836_thumb.gif

Edited by kiv.apple

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хм... получается там где-то в районе 70 мВ. Думаю, будет не плох коэффицент усиления 50-100. Если предыдущая схема верна, то в ней надо заменить R14 и R16 на 5-10 кОм.

Edited by kiv.apple

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну я и взял коэффицент с запасом. При коэффиценте усиления 50 и 70 мВ на входе на выходе будет 3,5В, что явно многовато. Но с учётом всех этих сопротивлений получатся сотни милливольт - вполне приемлимо для АЦП звуковой карты или контроллера AVR.

Ау! Верна моя схема инструментального усилителя или нет? И какой ОУ стоит взять на место OP3, OP4 и OP5?

Edited by kiv.apple

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я бы использовал обычный усилитель с высоким коэффициентом усиления. Датчики контактируют с кожей, тоесть шунтируются ее сопротивлением, а не весят в воздухе, поэтому о наводках можно особо не волноватся

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как я понимаю, проблема в мышцах, которые дают больший ток, чем мозг (ибо они ближе как минимум).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Лишний нагрев КРЕНок 
    • Сделал себе 300-вольтовый пробник для светодиодов, преобразователь из Радио №3/1988 г., потом стабилизатор тока, ссылку на который давал Краб. Получилось очень даже не плохо, качает любые линейки.  
    • Походу, "приделать полотно к смычку" (штангенциркуль использовать как гаечный ключ) - как раз и есть "окуенное желание что-то написать на форуме."   Чиста жизненная среднестатистическая  выборка: 8-ми квартирный  дом, 8 семей самого среднего класса (рабочие, служащие (не армия), строитель, воспитатель, педагог, пенсионер....) и возраста (от 0.5, до 85)... у всех есть либо набор ключей, либо пассатижи, либо разводной ключ....., штангенциркуль есть только у меня (и не один, помимо прочего нужного инструментария) . Это я к тому, если у человека нет подходящего ключа, то у него скорее всего (99% )  нет и штангенциркуля. И типа "совет": - Если нет подходящего ключа, то воспользуйтесь штангенциркулем!! выглядит как: -  Если у Вас  в нужный момент не оказалось туалетной бумаги, то воспользуйтесь стекловатой. С уважением, Сергей
    • Нашел в своих закромах, продаю. Вроде не сильно б/у, лет так несколько назад я его проверял, светили все "пиксели" фото с инета, свои прикреплю чуть позже. Октябрьск , Самарской обл. 2500р.  
    • Зря, муйню надо возвращать обратно.
    • Как каким боком? Да хотя бы "лампочками" поморгать...
  • Покупай!

×
×
  • Create New...