Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu và ứng dụng tín hiệu EEG điều khiển khung xương trợ lực cánh tay

Đề tài điều khiển khung xương trợ lực cánh tay với các cử chỉ nâng lên, hạ xuống của cánh tay từ tín hiệu điện não của con người. Cụ thể là thu thập và phân tích tín hiệu điện não từ các hành động chớp mắt trái, chớp mắt phải, mở mắt để chuyển thành các lệnh điều khiển cho bộ khung cánh tay trợ lực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu và ứng dụng tín hiệu EEG điều khiển khung xương trợ lực cánh tay BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TÍN HIỆU EEGĐIỀU KHIỂN KHUNG XƯƠNG TRỢ LỰC CÁNH TAY S K C 0 0 3 9 5 9 MÃ SỐ: SV2020-11 S KC 0 0 7 3 7 6 Tp. Hồ Chí Minh, năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2020 NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TÍN HIỆU EEG ĐIỀU KHIỂN KHUNG XƯƠNG TRỢ LỰC CÁNH TAYTrong lĩnh vực khoa học và công nghệ: Chuyên ngành kỹ thuật Y Sinh TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2020 NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TÍN HIỆU EEG ĐIỀU KHIỂN KHUNG XƯƠNG TRỢ LỰC CÁNH TAYTrong lĩnh vực khoa học và công nghệ: Chuyên ngành kỹ thuật Y SinhSinh viên thực hiện: Lê Ngọc Phú Nam, Nữ: Nam Dân tộc: KinhLớp, khoa: 161290, Khoa Điện – Điện tử Năm thứ: 4 /Số năm đào tạo: 4Ngành học: Kỹ thuật Y SinhSinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Huy Nam, Nữ: Nam Dân tộc: KinhLớp, khoa: : 161290, Khoa Điện – Điện tử Năm thứ: 4 /Số năm đào tạo: 4Ngành học: Kỹ thuật Y SinhNgười hướng dẫn chính: ThS. Ngô Bá Việt -i- MỤC LỤCMỤC LỤC.............................................................................................................. iDANH MỤC HÌNH ............................................................................................. ivDANH MỤC BẢNG ........................................................................................... viiDANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................viiiCHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ...................................................................................... 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 2 1.2 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ......................................................................................... 3 1.3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................... 4 1.4 PHƯƠNG PHÁP, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................... 4 1.5 BỐ CỤC ............................................................................................................... 5CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................. 6 2.1 ĐẶC TRƯNG CỦA TÍN HIỆU EEG VÀ TÍN HIỆU CHỚP MẮT.................... 7 2.1.1 Tín hiệu EEG ..................................................................................................... 7 2.1.2 Hành vi chớp mắt của con người ...................................................................... 8 2.1.3 Tín hiệu chớp mắt ............................................................................................. 8 2.2 BỘ LỌC THÔNG CAO ..................................................................................... 10 2.3 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ................................................................................ 11 2.3.1 Cortex API....................................................................................................... 11 2.3.2 Ngôn ngữ lập trình Python .............................................................................. 13 2.3.3 Arduino IDE .................................................................................................... 13 2.4 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG .............................................................................. 14 2.4.1 Thiết bị Emotiv EPOC+ .................................................................................. 14 2.4.2 Vi Điều Khiển ................................................................................................. 16 2.4.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bánh răng con lăn .................................... 17 2.4.4 Mạch thu phát Bluetooth HC-05 ..................................................................... 19 2.4.5 Module điều khiển động cơ bước A4988 ........................................................ 21 2.4.6 Động cơ bước .................................................................................................. 24Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ....................................................... 25 3.1 GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 26 -ii- 3.2 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ................................................................................ 26 3.3 THIẾT KẾ CÁNH TAY TRỢ LỰC .................................................................. 27 3.3.1 Thiết kế khung cánh tay .................................................................................. 27 3.3.2 Thiết kế hộp số giảm tốc có tỉ lệ 40:1 ............................................................. 29 3.4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁNH TAY .................. 35 3.4.1 Lựa chọn bộ thu tín hiệu EEG......................................................................... 35 3.4.2 Thiết kế khối xử lý tín hiệu ............................................................................. 35 3.4.3 T ...