La Página de Daniel Stolfi
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INTRODUCCIÓN 

Casco EmotivEmotiv EPOC es un casco que permite registrar a alta resolución la actividad cerebral, procesarla y enviarla a un PC de forma inalámbrica. Mediante la correcta interpretación de estas señales, este casco representa un nuevo tipo de interfaz hombre-máquina (HCI). El casco posee una serie de sensores (humedecidos con una solución salina) para detectar los pensamientos básicos del usuario, así como sus sentimientos y emociones, incluyendo las que van acompañadas de gestos expresivos.

Estas señales se recogen en un PC y pueden procesarse posteriormente con cualquier objetivo, desde mover objetos simples por la pantalla, hasta complejos movimientos de un personaje animado en un juego, pasando por simular la pulsación de teclas o movimientos del ratón y, así, controlar el escritorio de un Sistema Operativo.

Con la edición para desarrolladores se provee además el software del motor de detección, un panel de control en donde se puede seleccionar el perfil de usuario y monitorizar las señales provenientes del casco, una suite con tres modos de funcionamiento: expresivo, emotivo y cognitivo, y una API para desarrollo de software que facilita el acceso a las señales que interpreta el motor.

Además se encuentra disponible un emulador de señales con el fin de ayudar al desarrollo de aplicaciones durante la fase de depuración sin la necesidad de utilizar el casco.

OBJETIVOS 

El proyecto consistirá en primer lugar de una descripción del kit de desarrollo Emotiv, sus modos de funcionamiento y la API proporcionada. A continuación se emprenderá el desarrollo de una aplicación para mover un coche de control remoto utilizando el pensamiento, para ello se escribirá un programa para procesar las señales obtenidas desde el casco Emotiv y se desarrollará el hardware de interfaz entre el PC y el mando original del coche. Por último se propondrá una serie de mejoras y posibles aplicaciones.

MÉTODOS

Empleando las funciones y estructuras provistas por la API del kit de desarrollo Emotiv se desarrollará el programa codificado en Visual C++. Este programa procesará las señales provenientes del casco Emotiv interpretando su contenido y en base a éste generará las señales de control en el puerto paralelo del PC. Además constará de una interfaz gráfica en dónde realizar ajustes de funcionamiento y monitorizar el estado del sistema.

La interfaz hardware consistirá en acoplar las señales presentes en el puerto paralelo con el mando del coche de radio control previa adaptación de niveles mediante un circuito de potencia.

El funcionamiento conjunto consiste en emplear la identificación de patrones de pensamiento previamente entrenados para generar las señales de control en el puerto paralelo que controlarán por control remoto el movimiento del coche de radiocontrol como se aprecia en el siguiente esquema.

Esquema de funcionamiento conjunto
Esquema de funcionamiento conjunto

CONTENIDOS DEL LIBRO 

 

CoMVeT - Control Mental de Vehículos Teledirigidos (ISBN 9788469433430)
Clic sobre la imagen para descargar
  1. Introducción
  2. EEG y casco Emotiv Epoc
  3. Kit de Desarrollo Emotiv
    1. Instalación
    2. El Motor Emotiv
    3. El Panel de Control
    4. El Programa EmoComposer
    5. El Programa Emokey
    6. API
  4. Desarrollo Software
    1. Diagramas de Casos de Uso
    2. Diagramas de Clases
    3. Diagramas de Estados
    4. Diagramas de Secuencia y Colaboración
    5. Diagramas de Actividad
  5. Desarrollo Hardware
  6. Integración y pruebas
  7. Conclusiones y trabajo futuro

La vertiginosa evolución en la forma con que los usuarios interaccionan con los ordenadores actuales está aproximando al presente lo que, hasta hace muy poco, eran ideas futuristas de ciencia ficción. Los monitores tradicionales han sido sustituidos en poco tiempo por pantallas TFT y de LED que, en breve, desaparecerán para dar paso a otras 3D en las que no será necesario el uso de gafas especiales. Los dispositivos de entrada tradicionales como el teclado, el ratón o incluso la tableta gráfica también se encuentran en fase de retroceso a favor de teclados virtuales en pantallas táctiles o el reconocimiento del lenguaje natural para expresar las órdenes que debe ejecutar la máquina.

Sin embargo, el súmmum del control sobre el ordenador viene dado de la mano de los dispositivos EEG. Un dispositivo ElectroEncefaloGráfico suele estar formado por un casco que tiene distribuidos estratégicamente en su interior diversos sensores para detectar la actividad mental existente en diferentes zonas del cerebro. Pensar en algo agradable o desagradable, emocionarse, aburrirse, tener miedo o estar contento son estados mentales que activan diferentes zonas del cerebro y que, por tanto, pueden diferenciarse a través de la actividad recogida por estos sensores.

El presente volumen permite al lector conocer y sacar partido de uno de los primeros dispositivos EEG comerciales, el casco Emotiv EPOC. Este casco se suministra con una API que permite convertir los pensamientos, emociones y expresiones faciales en cualesquiera órdenes para el ordenador tales como pulsaciones de teclas. Simultáneamente, presentamos un proyecto de diseño electrónico de fácil ejecución con el que controlar un vehículo teledirigido a través del teclado del ordenador usando para ello la interfaz paralela. Con la conexión de la mente al PC a través del casco Emotiv EPOC, y del PC al vehículo inalámbrico previo procesamiento por parte del software desarrollado, conseguimos superar los límites que la Naturaleza ha impuesto al Hombre, siendo capaces de inducir movimiento en un vehículo a través de la mente. Esto es Telekinesia.

Libro CoMVeT. Control Mental de Vehículos Teledirigidos en Google Books

 MEDIOS MATERIALES

Se utilizará un entorno de desarrollo de Visual C++ para el desarrollo del programa de proceso, mientras que la interfaz hardware se utilizará una suite que facilite tanto el diseño del esquemático como de la placa de circuito impreso generando los correspondientes ficheros Gerber que formarán también parte del proyecto.

Por último la interfaz será conectada al mando del coche de radio control para emular las operación manual y transmitir las señales de control al mismo provenientes del puerto paralelo del PC. Para esto se utilizarán conectores estándar para facilitar el control de otro dispositivo sin tener que modificar la interfaz.

BIBLIOGRAFÍA

VÍDEOS DEL PROYECTO 

Vídeos demostrativos del funcionamiento del proyecto CoMVeT.

VÍDEOS EMOTIV 

A continuación, un vídeo promocional en el que se demuestra algunas de las posibilidades que ofrece el casco Emotiv EPOC:

Otro vídeo (de mayor duración) en donde la co-fundadora y presidenta de Emotiv Systems demuestra el funcionamiento del casco Emotiv EPOC y los componentes del SDK.

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