چاپ

سرزمين ايرانيان- محمدرضا عدالتي شعرباف، مجري طرح گفت: با توجه به تعداد بالاي مددجويان حرکتي در کشور و عدم توانايي آنها در انجام امور روزمره و مشکلات زيادي ازجمله گوشه‌گيري و انزوا که در پي آن به وجود مي‌آيد، انجام تحقيقاتي در راستاي کمک به آنها ضروري به نظر مي‌رسد.

وي از اجراي پروژه‌اي در اين زمينه با عنوان «بکارگيري سيگنال‌هاي EEG تصور حرکتي جهت توليد فرمان‌هاي لازم براي کنترل صندلي چرخ‌دار» خبر داد و اظهار کرد: هدف از اين پروژه کمک به مددجوياني است که توانايي حرکت هيچ يک از اندام‌هاي خود را ندارند و تنها به کمک قدرت تفکر و تصور خود به همراه کامپيوتر و ايجاد رابط مغز و کامپيوتر (BCI) مي‌توانند يکسري کارهاي ساده را انجام دهند.

عدالتي با بيان اينکه اين طرح به دو قسمت کلي پردازش سيگنال و پياده‌سازي بر روي صندلي چرخ‌دار تقسيم مي‌شود، ادامه داد: بخش پردازش سيگنال اين طرح شامل چند بخش متفاوت است که بيشتر نوآوري‌هاي پروژه نيز در اين قسمت رخ داده است. در اين پروژه از دادگاني که شامل تصور حرکت دست چپ، دست راست، پاها و زبان است، استفاده شده و تمام بخش‌هاي پردازش سيگنال و تشخيص نوع تصور حرکت و پياده‌سازي آن بر روي صندلي چرخدار به طور کامل انجام گرفته است.

عدالتي تاکيد کرد: تنها بخش ثبت سيگنال در اين پروژه انجام نشد، ولي روند آن به گونه‌اي است که قابليت اجراي برخط و به طور واقعي را دارد. در واقع فرد مددجو با نشستن بر روي صندلي چرخدار و انجام 4 تصور بيان شده، قابليت کنترل صندلي چرخدار را در چهار مسير حرکت به چپ، حرکت به راست، حرکت به جلو و ايست که به ترتيب مربوط به تصورهاي حرکت دست چپ، دست راست، پا و زبان است، دارد.

مجري طرح با بيان اينکه در پروژه حاضر و بر روي سيگنال‌هاي مغزي ناشي از تصور حرکتي کارهاي زيادي انجام گرفته که مهمترين نقص آن دقت پايين تشخيص تصور حرکت است، افزود: در اين پروژه سعي شد با تغيير و تکميل روش‌هاي بکار گرفته شده در گذشته و ارائه روش‌هاي جديد، در جهت بهبود دقت تشخيص تصور حرکت اقدام شود و نسبت به گذشته نيز موفقيت‌هايي حاصل شد.

وي اصلي‌ترين مشکل و پيچيدگي موجود در اين پروژه را بخش پردازش سيگنال عنوان کرد و گفت: بايد از سيگنال‌هاي مغزي ويژگي‌هايي استخراج مي‎شد که بتواند چهار تصور حرکت را از يکديگر تفکيک کند. به عبارتي ويژگي‌هاي استخراج شده علاوه بر اينکه بايد قدرت تفکيک بالايي بين تصورهاي حرکت داشته باشند، سرعت استخراج آنها نيز بايد بالا باشد؛ چرا که سيستم بايد به صورت برخط عمل کرده و تأخير بسيار کمي داشته باشد.

وي امکان انحراف صندلي چرخدار در اثر تشخيص اشتباه تصور در بين يکسري تصور ديگر را از ديگر مشکلات اين طرح عنوان و خاطر نشان کرد: به طور مثال هنگامي که فرد تصور حرکت پا را داشته و صندلي چرخدار به جلو حرکت مي‌کند، اگر سيستم در بين تصورهاي حرکت پا به اشتباه يک مورد تصور حرکت دست راست تشخيص دهد، صندلي چرخدار منحرف خواهد شد.

عدالتي با تاکيد بر اينکه در اين پروژه با ارائه راهکارهايي اين مشکل نيز برطرف شده است، اظهار کرد: با توجه به نتايج به دست آمده در اين پروژه که دقت مناسبي را جهت تشخيص تصورهاي حرکت نشان مي‌دهد، از آن در پزشکي و براي کمک به مددجويان در کنترل وسايل مختلف از جمله کنترل صندلي چرخدار (که در اين پروژه پياده‌سازي شد) و کامپيوتر قابل استفاده است. همچنين از آن مي‌توان براي طراحي بازي‌هاي کامپيوتري جهت افزايش تمرکز نيز استفاده کرد.

به گفته مجري طرح، روش‌هاي بکار گرفته شده در بخش پردازش سيگنال جهت بهبود دقت تشخيص تصورهاي حرکت روش‌هاي جديدي بوده که بخشي از آن به صورت مقاله ارائه شده است.

وي به بيان مزاياي سيستم طراحي شده پرداخت و اظهار کرد: اين سيستم بسيار ساده و سريع است و در کاربردهاي عملي با روش‌هاي بکار گرفته شده دقت سيستم بالا رفته است و علاوه بر کنترل صندلي چرخدار، کاربردهاي بسيار گسترده‌اي دارد.

شعرباف با بيان اينکه نمونه‌هايي از صندلي چرخدار موجود در اين پروژه در خارج وجود دارد، اضافه کرد: در اين صندلي‌ها از تصورهاي حرکتي و غيرحرکتي براي کنترل صندلي چرخدار استفاده شده ‌است و تمايز آن با سيستم طراحي‌شده در اين پروژه مربوط به بحثهاي تخصصي پردازش سيگنال و کنترل صندلي چرخدار بوده که سبب افزايش دقت و کارآمدگي سيستم شده است.

وي استفاده از روش‌هاي جديد استخراج ويژگي و نوآوري در آن، طراحي سيستم طبقه‌بندي جديد، بهبود عملکرد سيستم در پياده‌سازي بر روي صندلي چرخ‌دار را از مزيتهاي رقابتي اين طرح نام برد و گفت: با توجه به اينکه صندلي چرخدار و دو موتور DC بر روي آن از قبل در آزمايشگاه کنترل سيستم‌هاي بيولوژيکي دانشکده مهندسي پزشکي دانشگاه صنعتي اميرکبير موجود بوده و همچنين از دادگان آماده که باعث عدم نياز به دستگاه ثبت سيگنال مغز مي‌شد، استفاده شد، سبب کاهش هزينه‌هاي اين پروژه شده و تنها حدود 200 هزار تومان هزينه قطعات مربوط به کنترل صندلي چرخدار شد.

اين محقق دانشگاه صنعتي اميرکبير با اشاره به کاربردهاي اين سيستم، يادآور شد: از اين پروژه براي کمک به مددجويان حرکتي و بهبود عملکرد آنها در زندگي روزمره مي‌توان استفاده کرد که صندلي چرخدار نمونه‌هايي از آن بود. همچنين طراحي بازي و سرگرمي براي افزايش تمرکز نيز از جمله کاربردهاي اين سيستم مي‌تواند باشد.

اين طرح از سوي محمدرضا عدالتي شعرباف دانش‌آموخته دانشگاه صنعتي اميرکبير و به راهنمايي دکتر علي فلاح و مشاوره دکتر سعيد رشيدي در دانشگاه صنعتي اميرکبير اجرايي شده است.