Brain computer interface: comparaison of two control mode to drive virtual robot
Interface cerveau-ordinateur: comparaison de deux modes de contrôle pour piloter un robot virtuel
Résumé
A Brain-Computer Interface (BCI) is a system that enables
communication and control that is not based on muscular movements, but on
brain activity. Some of these systems are based on discrimination of different
mental tasks; usually they match the number of mental tasks to the number
of control commands. Previous research at the University of Málaga (UMABCI) have proposed a BCI system to freely control an external device, letting
the subjects choose among several navigation commands using only one
active mental task (versus any other mental activity). Although the
navigation paradigm proposed in this system has been proved useful for
continuous movements, if the user wants to move medium or large distances,
he/she needs to keep the effort of the MI task in order to keep the command.
In this way, the aim of this work was to test a navigation paradigm based on
the brain-switch mode for ‘forward’ command. In this mode, the subjects
used the mental task to switch their state on /off: they stopped if they were
moving forward and vice versa. Initially, twelve healthy and untrained
subjects participated in this study, but due to a lack of control in previous
session, only four subjects participated in the experiment, in which they had
to control a virtual robot using two paradigms: one based on continuous
mode and another based on switch mode. Preliminary results show that both
paradigms can be used to navigate through virtual environments, although
with the first one the times needed to complete a path were notably lower.
Une interface cerveau-ordinateur (BCI) est un système qui permet une communication et un contrôle qui ne sont pas basés sur les mouvements musculaires, mais sur l'activité cérébrale. Certains de ces systèmes sont basés sur la discrimination de différentes tâches mentales; ils font généralement correspondre le nombre de tâches mentales au nombre de commandes de contrôle. Des recherches antérieures à l'Université de Malaga (UMA-BCI) ont proposé un système BCI pour contrôler librement un appareil externe, permettant aux sujets de choisir parmi plusieurs commandes de navigation en utilisant une seule tâche mentale active (par rapport à toute autre activité mentale). Bien que le paradigme de navigation proposé dans ce système se soit avéré utile pour les mouvements continus, si l'utilisateur veut se déplacer sur des distances moyennes ou grandes, il doit garder l'effort de la tâche MI afin de garder la commande. De cette façon, le but de ce travail était de tester un paradigme de navigation basé sur le mode brain-switch pour la commande "forward". Dans ce mode, les sujets utilisaient la tâche mentale pour allumer / éteindre leur état: ils s'arrêtaient s'ils avançaient et vice versa. Initialement, douze sujets sains et non formés ont participé à cette étude, mais en raison d'un manque de contrôle lors de la session précédente, seuls quatre sujets ont participé à l'expérience, dans laquelle ils devaient contrôler un robot virtuel en utilisant deux paradigmes: l'un basé sur le mode continu et un autre basé sur le mode de commutation. Les résultats préliminaires montrent que les deux paradigmes peuvent être utilisés pour naviguer à travers des environnements virtuels, bien qu'avec le premier les temps nécessaires pour terminer un chemin soient nettement inférieurs. les sujets utilisaient la tâche mentale pour allumer / éteindre leur état: ils s'arrêtaient s'ils avançaient et vice versa. Initialement, douze sujets sains et non formés ont participé à cette étude, mais en raison d'un manque de contrôle lors de la session précédente, seuls quatre sujets ont participé à l'expérience, dans laquelle ils devaient contrôler un robot virtuel en utilisant deux paradigmes: l'un basé sur le mode continu et un autre basé sur le mode de commutation. Les résultats préliminaires montrent que les deux paradigmes peuvent être utilisés pour naviguer à travers des environnements virtuels, bien qu'avec le premier les temps nécessaires pour terminer un chemin soient nettement inférieurs. les sujets utilisaient la tâche mentale pour allumer / éteindre leur état: ils s'arrêtaient s'ils avançaient et vice versa. Initialement, douze sujets sains et non formés ont participé à cette étude, mais en raison d'un manque de contrôle lors de la session précédente, seuls quatre sujets ont participé à l'expérience, dans laquelle ils devaient contrôler un robot virtuel en utilisant deux paradigmes: l'un basé sur le mode continu et un autre basé sur le mode de commutation. Les résultats préliminaires montrent que les deux paradigmes peuvent être utilisés pour naviguer à travers des environnements virtuels, bien qu'avec le premier les temps nécessaires pour terminer un chemin soient nettement inférieurs. dans lequel ils devaient contrôler un robot virtuel en utilisant deux paradigmes: l'un basé sur le mode continu et l'autre basé sur le mode de commutation. Les résultats préliminaires montrent que les deux paradigmes peuvent être utilisés pour naviguer à travers des environnements virtuels, bien qu'avec le premier les temps nécessaires pour terminer un chemin soient nettement inférieurs. dans lequel ils devaient contrôler un robot virtuel en utilisant deux paradigmes: l'un basé sur le mode continu et l'autre basé sur le mode de commutation. Les résultats préliminaires montrent que les deux paradigmes peuvent être utilisés pour naviguer à travers des environnements virtuels, bien qu'avec le premier les temps nécessaires pour terminer un chemin soient nettement inférieurs.