Invalidný vozík reaguje na žmurkanie aj úsmev [Trnavské noviny]

* Prototyp invalidného vozíka, ktorý dokáže človek ovládať svojou mimikou, predstavili na pôde Materiálovotechnologickej fakulty STU v Trnave verejnosti. Pracovali na ňom študenti a doktorandi, združení v Minerva Group.
TRNAVA. Žmurkne pravým okom a invalidný vozík sa pohne doprava. Pri žmurknutí ľavým okom sa vozík vydá do pohybu na opačnú stranu, zaťatím sánky a úsmevom sa vyberie rýchlo dopredu.
Všetky pokyny treba potvrdiť zdvihnutím obočia, na hlave pritom nesmie chýbať špeciálne zariadenie, ktoré signály mozgu prenáša do počítača, napojeného na ovládanie vozíka.
Tak vyzerala v praxi prezentácia projektu, na ktorom pracovali študenti a doktorandi MTF STU pod vedením Maximiliána Strémyho z Ústavu materiálového výskumu trnavskej Materiálovotechnologickej fakulty STU.
Bezdotykovo ovládaný vozík by mohol v budúcnosti slúžiť ľuďom po operácii ahendikepovaným ľuďom, ktorí by sa s elektrickým vozíkom mohli presúvať prostredníctvom pomyslenia na smer pohybu. Riadiť vozík myšlienkami však zatiaľ nie je jednoduché, ovládanie je citlivé na momentálny stav používateľa. Keď je rozrušený alebo nesústredený, jeho signály dokáže program vyhodnotiť oveľa komplikovanejšie, niekedy aj vôbec.
Uvažovali aj nad hračkami
Zoskupenie Minerva Group získalo na vozík viaceré gran-ty, predstaveniu prototypu predchádzali dlhé hodiny skúmania a programovania.
„Hľadali sme spôsob, akým zapojiť mladých, nádejných výskumníkov a vzbudiť v nich záujem o vedu. Zvažovali sme viacero tém, najvyhovujúcejším pre nás bol projekt THINK and GO," povedal na predstavení Strémy.
Spolu s terajším prorektorom Oliverom Moravčíkom, bývalým dekanom MTF STU, vytvorili výskumnú skupinu Minerva Group a skoro dva roky pracovali študenti pod ich vedením popri školských povinnostiach na prototype elektrického vozíka.
Peter Cuninka, jeden zo študentov z výskumného tímu hovorí, že spočiatku uvažovali o rôznych hračkách či dokonca trikoptére ovládanej myšlienkami.
„Tento projekt vyhral, pretože bol pre nás študentov najväčšou výzvou a mal zároveň sociálny rozmer - šancu pomôcť ľuďom, ak by sa dostal raz do praxe," povedal Cuninka.
Bezpečnosť na prvom mieste
Práca študentov sa uberala predovšetkým dvoma smermi - museli upraviť samotný vozík a potom vyvinúť softvér a potrebné aplikácie na spracovanie mozgových signálov.
„Vozík sme sa snažili upraviť minimálne, aby bolo jeho uvedenie do praxe čo najjednoduchšie. Naďalej zostalo zachované pôvodné ovládanie, ktoré vieme prepnúť do ovládania pomocou mimiky," hovorí Peter Bystrický, ktorý mal na starosti práve úpravu vozíka.
Pribudli na ňom ultrazvukové snímače, kvôli bezpečnosti, aby vozík nenarazil do prekážok.
„Pribudla tiež riadiaca jednotka, ktorá prijíma a spracúva výstupy zo zariadenia EPOC, ktoré má na hlave používateľ a ktoré pomocou štrnástich elektród sníma mozgové signály," dodáva Bystrický.
Náročné testovanie
Softvér riešili najmä Andrej Mikloš a Marcel Nikmon. „Vyvinuli sme softvér, ktorý zosilňuje, spracúva a vyhodnocuje signály zo zariadenia EPOC a po vyhodnotení údajov odošle informácie do zriadenia na vozíku, ktoré ovláda motory. Tiež sme vyvinuli aplikáciu, ktorá slúži používateľovi na kontrolu zvoleného smeru, tá je dostupná na počítači, alebo na mobile či tablete," hovorí Andrej Mikloš.
Dôležitou súčasťou bolo aj testovanie, tu študenti spolupracovali so Slovenskou zdravotníckou univerzitou, doktorkou Elenou Žiakovou, odborníčkou na neuroplasticitu.
„Pomohla nám určiť, ktoré mozgové centrá sa zapájajú a sú aktívne pri akých činnostiach a spolu s ňou sme vyvíjali testovacie scenáre," hovorí Michal Slezák.
Dôležité bolo totiž otestovať, či sa pri konkrétnych pohyboch ľudského tela, mimike, gestách, alebo pri videní konkrétnych obrázkov, zapájajú u ľudí tie isté mozgové centrá, aby bolo riadenie vozíka myšlienkami použiteľné pri širokej populácií.
Ako hovorí ďalší zo študentov Filip Škoda, v pláne je dokonca vytvoriť databázu EEG dát pre lepšiu spoľahlivosť a pri spracovaní dát využili aj umelú inteligenciu.
[Trnavské noviny 17/07/2017]
Autor: LENKA ŠTEPÁNEKOVÁ