ИКРБС
№ АААА-Б18-218032690152-1Отчет о прикладных научных исследованиях и экспериментальных разработках «Разработка и создание мозг-машинного интерфейса на основе биометрических каналов управления и мультимодальной обратной связи для обеспечения человека нейроэлектронными системами и экзоскелетными конструкциями, восполняющими и дополняющими двигательные функции» по теме: «Обобщение и оценка результатов исследований» (заключительный)
29.12.2017
Разработан и создан мозг-машинный интерфейс на основе биометрических каналов управления и мультимодальной обратной связи для обеспечения человека нейроэлектронными системами и экзоскелетными конструкциями, восполняющими и дополняющими двигательные функции. При этом решены задачи по определению признаков двигательной активности в потоке данных, снимаемых устройством контроля электрофизиологических показателей человека в режиме реального времени и повышению точности передаваемых пациентом команд на электронно-механическое исполняющее устройство. Цель выполнения прикладных научных исследований и экспериментальныхразработок - создание портативного беспроводного телеметрического устройства, предназначенного для регистрации электрофизиологических и биометрических параметров при создании мозг-компьютерного интерфейса передачи целевых команд механическому устройству в виде экзоскелета, предназначенного для замещения и восполнения утраченных двигательных функций, для увеличения продолжительности и качества жизни населения, обеспечения экспортного потенциала и замещения импорта. Для достижения поставленной цели разработан и создан экспериментальный образец устройства для распознавания электрофизиологических сигналов и передачи на экзоскелетные конструкции, а также специализированное программное обеспечение для устройства, предназначенного для получения и преобразования электрофизиологических сигналов в аппаратные команды, передаваемые на экзоскелет. Создание подобных технологий направлено на решение следующих стратегических задач: разработка научно-технологических основ для дальнейших опытно-конструкторских работ в области производства нейроустройств, предназначенных для регистрации электрофизиологических и биометрических параметров; создание уникальной исследовательской среды конвергентных исследований; развитие научно-производственного направления «Мозг-компьютерные интерфейсы для передачи целевых команд механическому устройству в виде экзоскелета, предназначенного для замещения и восполнения утраченных двигательных функций». На третьем этапе работы проведены прикладные исследования по изучению точности передаваемых команд. Выполнены прикладные исследования по достоверности определяемых паттернов двигательной активности. Проведены испытания по разработанным программе и методикам: технические испытания экспериментальных образцов нейроустройства с целью соответствия ТЗ; токсикологические испытания; испытания на безопасность. Выполнена корректировка технической документации по результатам испытаний. Дана оценка полноты решения задачи и достижения поставленных целей ПНИЭР. Подготовлены технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики. Разработаны: проект технического задания на проведение ОКР по теме «Создание опытного образца мозг-компьютерного интерфейса для управления электромеханическими устройствами»; алгоритмы единовременного получения электрофизиологических данных; алгоритмы выделения ключевых паттернов ЭЭГ. Проведено статистическое исследование достоверности паттернов ЭЭГ.
ГРНТИ
34.53.47 Биотехнические системы
55.30.31 Управление роботами и манипуляторами
76.13.23 Медицинские комплексы, системы и приборы для аналитических исследований
50.45.35 Системы и аппаратура для телеуправления
Ключевые слова
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
ГОЛОВНОЙ МОЗГ
СИГНАЛЫ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММА
ЭЛЕКТРОМИОГРАММА
ЭЛЕКТРООКУЛОГРАММА
ПАТТЕРНЫ
НЕЙРОИНТЕРФЕЙС
БЕСПРОВОДНОЕ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
ЭКЗОСКЕЛЕТ
Детали
НИОКТР
№ АААА-А15-115121110014-6
Заказчик
Министерство образования и науки Российской Федерации
Исполнитель
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта"
Похожие документы
Отчет о прикладных научных исследованиях и экспериментальных разработках «Разработка и создание мозг-машинного интерфейса на основе биометрических каналов управления и мультимодальной обратной связи для обеспечения человека нейроэлектронными системами и экзоскелетными конструкциями, восполняющими и дополняющими двигательные функции» по теме: «Обобщение и оценка результатов исследований» (заключительный)
0.985
ИКРБС
ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ Разработка действующего прототипа устройства на основе интерфейса мозг-компьютер с контурами мультимодальных обратных связей для коррекции когнитивных и моторных нарушений различной природы по теме: РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С КОГНИТИВНЫМИ И МОТОРНЫМИ НАРУШЕНИЯМИ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ (заключительный)
0.948
ИКРБС
Разработка, изготовление и испытание макета реабилитационного нейротренажерного комплекса интерфейса мозг-компьютер, интегрированного с экзоскелетом кисти
0.934
ИКРБС
Доработка и испытания прототипа аппаратно-программного комплекса (АПК) неинвазивного нейроинтерфейса, обеспечивающего детектирование и трансляцию ЭЭГ-маркеров в мобильные устройства. Разработка и испытания прототипа аппаратно-программного комплекса (АПК) неинвазивной транскраниальной стимуляции мозга человека для людей с нарушениями моторных функций.
Разработка протокола обмена данными блока нейростимуляции с внешним управляющим блоком в режиме реального времени. Разработка алгоритма обучения нейросетевого классификатора электрической активности мозга человека, связанной с произвольной идеомоторной деятельностью. Тестирование генеративных моделей классификации ЭЭГ-паттернов, сопряжённых с произвольной идеомоторной деятельность. Тестирование дискриминирующих моделей классификации ЭЭГ-паттернов, сопряжённых с произвольной идеомоторной деятельностью. Тестирование методов выделения оптимальных опорных признаков произвольной идеомоторной деятельности. Тестирование комбинированного генеративно-дискриминативного нейросетевого классификатора целевых ЭЭГ-паттернов: архитектуры и базовой модели нейронной сети. Разработка архитектуры программной оболочки для метода неинвазивной и обратимой транскраниальной нейростимуляции. Изготовление деталей, узлов и прототипа дорабатываемого АПК нейроинтерфейса. Проведение испытаний прототипов АПК.
0.934
ИКРБС
ОТЧЕТ о выполнении НИОКР по теме: "Разработка и испытания прототипа тренажера для восстановления навыков у постинсультных пациентов на основе технологий биологической обратной связи, интерфейса мозг-компьютер и виртуальной реальности" (договор №29ГС1С7-I5/55493 от 17.02.2020) Этап №1"Разработка ПО для интеграции интерфейса мозг-компьютер и среды виртуальной реальности. Сборка, настройка и тестирование нейрогарнитур для прототипа тренажера. Разработка и тестирование классификатора сигнала ЭЭГ. Разработка программы тренировок постинсультных пациентов с помощью тренажера повседневных и профессиональных навыков. Разработка ПО в среде виртуальной реальности в соответствии с программой тренировок." (промежуточный)
0.933
ИКРБС
"Разработка и испытания опытного образца программно-аппаратного комплекса, предназначенного для предиктивного анализа электроактивности мозга на основе глубокого машинного обучения." (заключительный)
0.933
ИКРБС
Разработка программно-аппаратного комплекса для реабилитации пациентов с когнитивными и моторными нарушениями различной природы на основе мультимодальной биологической обратной связи
0.932
ИКРБС
Разработка и экспериментальное обоснование технологии создания интерфейса мозг-мозг (ИММ) на основе биоэлектрической активности и неинвазивной обратимой стимуляции как принципиально нового канала коммуникации и управления
0.931
ИКРБС
Разработка и создание мозг-машинного интерфейса на основе биометрических каналов управления и мультимодальной обратной связи для обеспечения человека нейроэлектронными системами и экзоскелетными конструкциями, восполняющими и дополняющими двигательные функции. Теоретические и экспериментальные исследования поставленных перед ПНИЭР задач
0.931
ИКРБС
Разработка прототипа универсального нейроинтерфейса, распознающего сигналы мозга посредством искусственной нейронной сети для беспроводного управленияустройствами (договор №2873ГС1/45355 от 27.03.2019). Этап №1 "Разработка фукциональной схемы и электрической принципиальной схемы нейроинтерфейса. Создание печатной платы нейроинтерфейса. Разработка микропрограммы для регистрации и обработки сигналов. Разработка и исследование искусственной сверточной нейронной сети для распознавания паттернов мозговой активности." (промежуточный)
0.929
ИКРБС