NEUROROBÒTICA, EL REPTE DE LA ROBÒTICA ASSISTENCIAL

Alícia Casals

Grup de Recerca en robòtica Intel∙ligent i Sistemes

Assistir Rehabilitar Augmentar

Nivell força

Augmentar: força, abastCompensar pes. . .

Assistència Robòtica

AVD

Equips i nivells d’assistència 

Interfícies per al control de robots

Específiques  Interpretació voluntat, intenció...

LA  NEUROROBÒTICA

CONTROLADOR

Neurociència

Robòtica

Intel∙ligència

ANTECEDENTS

Cartes de Zener

Comunicació persona‐persona: Telepatia 

ANTECEDENTS

Submarí  Nautilus al Pol Nord ‐ 1958 

Missió Apollo 14  NASA  ‐ 1971 

La comunicació persona ‐persona  telepàticament s’ha pogut constatar estadísticament, de forma experimental. 

Dos exemples de comunicació telepàtica, des del fons marí i des de l’espai

La comunicació  persona‐màquina no s’ha pogut demostrar. L’experimentació no ha donat resultats positius

LA  NEUROROBÒTICA

CONTROLADOR

Intel∙ligència

Hans Berger  (1929)

A partir de la captació de l’activitat elèctrica, es poden captar estats mentals

EL SISTEMA NERVIÓS I LA INFORMACIÓ NEUROLÒGICA    

Els coneixements neurològics permeten identificar els punts  d’on es pot extreure informació significativa per al diagnòstic i per al control de dispositius robòtics

EL SISTEMA NERVIÓS I LA INFORMACIÓ NEUROLÒGICA    

EL SISTEMA NERVIÓS I LA INFORMACIÓ NEUROLÒGICA    

∙∙∙∙∙∙

MULTIPLEXO

R

A/D EXTRACCIÓ CARACTERÍST. CLASSIFICACIÓ

PATRONS ACCIONS

INTERFÍCIE ACTUADORS

Entorn

EL SISTEMA NERVIÓS I LA INFORMACIÓ NEUROLÒGICA    

SINTETITZADOR IMATGES

MONITOR

Imatges

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

ORTESIS:  Ajut robòtic per a la restitució funcional del moviment

PRÒTESIS:  Dispositiu robòtic per a la substitució d’un membre 

ROBOT ASSISTENCIAL:  Robot per a l’assistència personal

ROBOT DE REHABILITACIÓ:  Robot per a l’assistència a teràpies rehabilitadores

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

ORTESIS:  Ajut robòtic per a la restitució funcional del moviment

PRÒTESIS:  Dispositiu robòtic per a la substitució d’un membre 

ROBOT ASSISTENCIAL:  Robot per a l’assistència personal

ROBOT DE REHABILITACIÓ:  Robot per a l’assistència a teràpies rehabilitadores

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

ORTESIS:  Ajut robòtic per a la restitució funcional del moviment

PRÒTESIS:  Dispositiu robòtic per a la substitució d’un membre 

ROBOT ASSISTENCIAL:  Robot per a l’assistència personal

ROBOT DE REHABILITACIÓ:  Robot per a l’assistència a teràpies rehabilitadores

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

ORTESIS:  Ajut robòtic per a la restitució funcional del moviment

PRÒTESIS:  Dispositiu robòtic per a la substitució d’un membre 

ROBOT ASSISTENCIAL:  Robot per a l’assistència personal

ROBOT DE REHABILITACIÓ:  Robot per a l’assistència a teràpies rehabilitadores

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

ORTESIS:  Ajut robòtic per a la restitució funcional del moviment

PRÒTESIS:  Dispositiu robòtic per a la substitució d’un membre 

ROBOT ASSISTENCIAL:  Robot per a l’assistència personal

ROBOT DE REHABILITACIÓ:  Robot per a l’assistència a teràpies rehabilitadores

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

ORTESIS:  Ajut robòtic per a la restitució funcional del moviment

PRÒTESIS:  Dispositiu robòtic per a la substitució d’un membre 

ROBOT ASSISTENCIAL:  Robot per a l’assistència personal

ROBOT DE REHABILITACIÓ:  Robot per a l’assistència a teràpies rehabilitadores

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Adqu

isició 

senyals

Control 

actuad

ors

UNITAT  DE 

CONTROL

Necessitat d’aprenentatge dels patrons de moviment, de forma individualitzada, a partir dels senyals neurològics

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Adqu

isició 

senyals

Anàlisi 

espe

ctral

fi

···

Extracció moduladora

fifi∙

f0Extracció  de característiques

Aprenentatge a partir de característiques dels senyals neurològics

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Adqu

isició 

senyals

Extracció 

característiq

ues

Control 

actuad

ors

∙∙∙∙∙

∙∙∙∙

w0∙∙∙∙∙wi

∙∙∙∙∙

h

Utilització de xarxes neuronals per a l’aprenentatge

Característiques memoritzades

Matriu de Ponderacions

Control procés aprenentatge

Nivell de satisfacció obtingut

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Adqu

isició 

senyals

Extracció 

característiq

ues

Control 

actuad

ors

∙∙∙∙∙

∙∙∙∙

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Exemple de sistema neurorobòtic, una mà protèsicaintegrada al cos: Projecte Cyberhand

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Ajut tecnològic ‐ Ajut personal

El cost de la tecnologia

Aspectes ètics

Gran potencial per millorar la qualitat de vida 

CONSIDERACIONS  FINALS

NEUROROBÒTICA EN ASSISTÈNCIA I REHABILITACIÓ

Gent Gran      i amb 

discapacitats

• Diagnosis• Tractament• Assistència

SOCIETAT

SOCIETAT SOCIETAT

RECURSOS  €RESCURSOS  €

Industria

RECURSOS  € RECURSOS  €

SOCIETAT