Estudiants catalans dissenyen una cadira de rodes controlada per la ment

Un grup d'alumnes del grau en Enginyeria Biomèdica de la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona ha creat "Whee’ll", una interfície cervell-ordinador (Brain Computer Interface o BCI) per a ús en cadires de rodes de persones amb mobilitat reduïda. El dispositiu capta els senyals elèctrics del cervell i distingeix les direccions cap a on es vol moure la persona.

Redacció TINET / Comunicació UPF Els alumnes del grau en Enginyeria Biomèdica de la UPF Albert Martí, Alexandre Triay, Adrià Font, Mar Estarellas i Mark Barna han creat Whee’ll, una interfície cervell-ordinador (Brain Computer Interface o BCI) per a ús en cadires de rodes de persones amb mobilitat reduïda. Aquest projecte, que forma part de l'assignatura "Introduction to Medical Devices and its Design",  coordinada per Òscar Càmara, professor del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC), té com a objectiu desenvolupar una solució per a persones amb un grau de mobilitat molt complexa i així millorar-ne la qualitat de vida.

El prototip de cadira de rodes té un enfocament tant mèdic com tècnic. Per poder adquirir els senyals elèctrics del cervell, que permet distingir les direccions cap a on es vol moure el subjecte, els estudiants han utilitzat un casc amb uns elèctrodes que capten aquests senyals. Un cop s’han recollit, aquests passen a l’ordinador a través d’un convertidor analògic-digital (ADC).

Una vegada els senyals estan a l’ordinador, s’han de classificar per veure quins són el moviments que vol fer el pacient. Per a això, s’ha utilitzat un classificador support vector machines (SVM) mitjançant tècniques de machine learning (aprenentatge automàtic). Aquestes tècniques d’intel·ligència artificial permeten que les màquines analitzin i reconeguin patrons de comportament i adquireixin estratègies per a la resolució de problemes mitjançant exemples, de manera anàloga a com ho faria la ment humana.

Finalment, després de traduir els senyals i saber cap a on es vol moure, es transmeten els resultats a un "actuador". Fins al moment, s’ha utilitzat un robot del grup Synthetic Perceptive, Emotive and Cognitive Systems (SPECS), però els estudiants d’enginyeria planegen substituir-lo per un motor de cadira de rodes.

Per fer aquest projecte, els joves han tingut ajuts externs d’empreses com Neuroelectrics Barcelona, que va subministrar un sistema d’electroencefalograma (EEG) per recollir els impulsos elèctrics del cervell. Ara els estudiants estan en fase de construir-ne un de nou amb el sistema Arduino.

De la mateixa manera, la Universitat també ha proporcionat totes les ajudes necessàries per poder dur a terme el projecte. Una de les eines més importants del treball ha sigut la impressora 3D (l'ESUP n'ha rebut dues recentment), que ha permès als estudiants poder imprimir el casc que capta els senyals del cervell, dissenyat prèviament per ells mateixos.

Suport i crowdfunding per a construir un model millorat

Després de la fase de creació del prototip inicial, els alumnes estan buscant suport de finançament fora de la Universitat per construir un model d’alta fidelitat. Aquest model utilitzaria plaques electròniques més bones i menys sorolloses, motors a escala i bateries per aconseguir una connexió sense fils, a més de reforçar la campanya de comunicació. Per això, han començat una ronda de crowdfunding a Kickstarter, en la qual necessiten 12.500 euros per poder tirar endavant el projecte.