La primera carrera de vehículos robóticos controlados por ondas cerebrales de UTEC se hizo en una pista con obstáculos
Estudiantes de Ingeniería Biomédica e Ingeniería en Mecatrónica de UTEC en Fray Bentos diseñaron y pusieron en marcha autos controlados con la Interfaz Cerebro Computadora
Mentalink, este es el nombre del equipo ganador. Estudiantes de UTEC trabajaron durante 10 meses con la guía de docentes para poner en marcha vehículos controlados con sus señales cerebrales. Aplicaron allí el resultado de sus estudios en electrónica, programación y salud.
Se realizó en Fray Bentos la primera carrera de vehículos robóticos controlados por Interfaz Cerebro Computadora en diciembre de 2021 en UTEC, competencia que recibió apoyo de la Embajada de Estados Unidos en Uruguay.
Dos equipos de estudiantes de UTEC (Mentalink y Neurorace) lograron llevar a cabo el diseño, desarrollo e implementación de una Interfaz Cerebro Computadora para el control de un vehículo robótico que se desplazó por una pista con obstáculos.
“Lo que más me gustó de esta experiencia es que se aprendió muchísimo con trabajo en equipo y la ayuda de los docentes. Cuando empecé a estudiar Ingeniería Biomédica nunca imaginé que iba a poder controlar un vehículo con mis señales cerebrales y cada dia descubro que esta carrera es cada vez más amplia y cercana al ciencia ficción”, dijo Emiliano Álvarez, estudiante de Ingeniería Biomédica de UTEC e integrante del equipo ganador Mentalink.
Mirá el video y reviví los mejores momentos de la carrera de vehículos robóticos
Qué es una Interfaz Cerebro Computadora
Es un sistema que adquiere, registra y procesa la actividad eléctrica del Sistema Nervioso Central y la traduce a salidas artificiales para ser utilizadas, por ejemplo, en reemplazar, restaurar, mejorar, suplementar o aumentar habilidades naturales del Sistema Nervioso Central.
En sus inicios las Interfaces Cerebro Computadora fueron pensadas para dar ayudar a personas con severas discapacidades motrices causadas por enfermedades neurodegenerativas como la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) o un Accidente Cerebro Vascular (ACV), entre otras.
Lo interesante de las Interfaces Cerebro Computadora es que ofrecen canales de comunicación alternativos a los del Sistema Nervioso Central, sin utilizar las vías nerviosas y musculares normales.
Es decir, “mediante una ICC estamos ‘salteando’ estos caminos para generar una acción. Esto es sumamente importante ya que con este enfoque, las Interfaces Cerebro Computadora se presentan como una opción para devolver funcionalidades perdidas de una persona”, planteó Lucas Baldezarri, docente Encargado de Electrofisiología Clínica, Óptica y Radiaciones de Ingeniería Biomédica en UTEC. Baldezzari integró el comité organizador de la primera competencia de vehículos robóticos controlado por una Interfaz Cerebro Computadora de la Universidad.
Existen varias formas de registrar la actividad eléctrica de las neuronas, la técnica más utilizada es la Electroencefalografía, una técnica no invasiva y de relativo bajo costo que registra la variación de voltaje en el tiempo, como resultado de la actividad de cientos de neuronas. Esta actividad eléctrica puede ser procesada para obtener información relevante, en el caso de las Interfaces Cerebro Computadora, se utiliza como insumo para lograr llevar a cabo una acción o aplicación determinada.
Para qué pueden servir las ICC
Esto les serviría a personas en estado severo de parálisis que no pueden realizar movimientos voluntarios, ya mediante la Interfaz Cerebro Computadora se podría obtener un comando que sea utilizado por una silla de ruedas robótica o motorizada, utilizando solamente las señales cerebrales de la persona. Uno de los objetivos a largo plazo con esta competencia que lanzó UTEC, es que estudiantes y docentes de la Universidad conozcan y aprendan de este tipo de tecnologías asistivas, y así intentar llevar a cabo una línea de investigación y desarrollo que permita buscar soluciones realmente aplicables a personas que lo necesiten.
UTEC ya trabaja desde varias carreras en brindar soluciones para personas con discapacidad:
Aprender a buscar soluciones con tecnología
Los estudiantes están aprendiendo y reforzando conocimientos que aprenden en las carreras en: Adquisición y registro de señales bioeléctricas, electrónica analógica y digital, procesamiento de señales, robótica, machine learning, trabajo en equipo y multidisciplinario, entre otros.
El proyecto estuvo pensado para que los equipos trabajen en tres módulos diferentes, los cuales necesitan del conocimiento de las tres carreras que se dictan en UTEC:
Módulo 1: Encargado del diseño y desarrollo de un estimulador visual, que hará las veces de “control remoto”. La idea detrás de este estimulador es generar un tipo particular de actividad eléctrica en los grupos neuronales encargados del procesamiento de la visión (llamados Potenciales Evocados de Estado Estacionario). Estos se producen cuando una persona enfoca su mirada en una pantalla, un led o un foco que se prende y apaga con cierta frecuencia. Además, el módulo 1 deberá adquirir, registrar y procesar las señales de electroencefalografía para detectar estos potenciales y así obtener un comando (que representa la intención del usuario de hacia dónde quiere mover el vehículo robótico). Para el desarrollo de este módulo se espera que los estudiantes de IBIO tengan un rol fundamental.
Módulo 2: Encargado de realizar la transmisión de los comandos obtenidos desde el módulo 1 hacia el módulo 3 de manera inalámbrica. Aquí los estudiantes de LTI tienen un rol destacado a cumplir.
Módulo 3: Encargado de que el vehículo robótico lleve a cabo las intenciones del usuario que fueron determinadas por el módulo 1 y enviadas por el módulo 2. Este módulo deberá programar el vehículo para que acelere, doble o se detenga. Además, el vehículo deberá tomar en cuenta detenerse ante un obstáculo y podría sugerir opciones de girar hacia un lado u otro, o retroceder en función del entorno. (Si esto se aplicara a una silla de ruedas, estos puntos deberían contemplarse por seguridad del usuario).
En una primera instancia, los equipos trabajarán sobre estos módulos de manera paralela, para esto los equipos se dividieron en subgrupos.
Finalmente, estos módulos se unificarán para lograr el funcionamiento completo de la Interfaz Cerebro Computadora como un único sistema.
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