Design and analysis of a brain-computer interface-based robotic rehabilitation system
Beyin-bilgisayar arayüzü tabanlı robotik rehabilitasyon sisteminin tasarımı ve analizi
- Tez No: 389523
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MÜJDAT ÇETİN, DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Bu tezde, robotik rehabilitasyon terapilerinde hastanın görevine aktif katılımını arttırmak için, beyin ve bilgisayar arasında doğrudan iletişim sağlayan beyin-bilgisayar arayüzleri (BBA)'nin etkisini araştırdık. Robotik rehabilitasyon deneyleri bağlamında, hayali kol hareketleri hakkında bilgi elde etmek için kullanılan elektroensefalografi (EEG) tabanlı BBA sistemleri ile çeşitli deneysel paradigmalar tasarladık. Özellikle, gönüllünün istek düzeyi bilgisini elde eden ve bu bilgiyi rehabilitasyon deneyi sırasında robotu sürekli olarak kontrol etmek için kullanan bir protokol öneriyoruz. Bu bağlamda, çevrimiçi ve çevrimdışı karar verebilmek için EEG sinyalini işleme, öğrenme ve sınıflandırma algoritmaları geliştirdik ve uygulamaya koyduk. Robotik sistem üzerinde farklı kontrol yöntemleri kullandık ve rehabilitasyon süreci hakkında EEG'de yer alan bilgiyi, BBA'nın rehabilitasyona ve robotik dokunsal geribildirimin de BBA'ya olan etkisini inceledik. Sonuçlarımız robot hareket yoluyla yapılan dokunsal geribildirim kullanımının BBA performansını arttırdığını doğruluyor. Deneyde sürekli olarak BBA kullanımının, sadece robotik hareketi tetiklemek yerine tercih edilebilir olduğunu da görüyoruz. Son olarak, sonuçlarımız, BBA tabanlı deneylerde hareketin gönüllü katılımı olmadan robot tarafından yapıldığı geleneksel deneylere göre daha güçlü hayali motor etkinliği olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we have investigated the e ect of brain-computer interfaces (BCI)which enable direct communication between a brain and a computer, to increase the patient's active involvement to his/her task in the robotic rehabilitation therapy. We have designed several experimental paradigms using electroencephalography (EEG)based BCIs which can be used to extract information about arm movement imagery in the context of robotic rehabilitation experiments. In particular, we propose a protocol that extracts and uses information about the level of intention of the subject to control the robot continuously throughout a rehabilitation experiment. In this context we have developed and implemented EEG signal processing, learning and classi cation algorithms for oine and online decision-making. We have used di erent types of controlling methods over the robotic system and examined the potential impact of BCI on rehabilitation, the e ect of robotic haptic feedback on BCI, and information contained in EEG about the rehabilitation process. Our results verify that the use of haptic feedback through robotic movement improves BCI performance. We also observe that using BCI continuously in the experiment rather than only to trigger robotic movement may be preferable. Finally, our results indicate stronger motor imagery activity in BCI-based experiments over conventional experiments in which movement is performed by the robot without the subject's involvement.
Benzer Tezler
- Dikkat dağınıklığı üzerine bir beyin bilgisayar arayüzü tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a brain computer interface over attention deficit
BAHAR ULUSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT ÇOBANOĞLU
- Design of a brain computer interface (BCI) system based on electroencephalogram (EEG)
Elektroensefalogram (EEG) tabanlı bir beyin bilgisayar arayüz sistemi tasarımı
OZAN GÜNAYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMED ÖZKAN
- Ortam kontrol uygulamasına yönelik p300 tabanlı asenkron beyin bilgisayar arayüzü tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of p300 based asyncronous brain computer interface for environment control applications
EDA AKMAN AYDIN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNAN GÜLER
- Classification of motor imagery tasks in EEG signal and its application to a brain-computer interface for controlling assistive environmental devices
EEG sinyallerindeki hareket düşünsel görevlerin sınıflandırılması ve yardımcı çevresel cihazları kontrol için bir beyin bilgisayar arayüzüne uygulanması
ERMAN ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- EEG sinyalleri kullanılarak gerçek zamanlı P300 tabanlı heceleme sistemi tasarımı
The real-time P300 based speller system design by using EEG signals
ABDULLAH BİLAL AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET REŞİT KAVSAOĞLU