Московский государственный индустриальный университет Эксперименты, связанные с использованием сигнала об электрокожном со

Содержание

Слайд 2

Цели и задачи Методы исследования сигнала электрокожного сопротивления (ЭКС) у человека

Цели и задачи

Методы исследования сигнала электрокожного сопротивления (ЭКС) у человека
Определить показатели

переходных процессов ЭКС для оценки психофизиологического состояния человека (оператора)
Возможность использования сигналов электрокожного сопротивления для задач управления биотехническими системами
Эксперименты, связанные с использованием ЭКС в восстановительной медицине

2

Слайд 3

Практические задачи где может использоваться ЭКС Полиграфы Майнд машины (тренажер эмоций)

Практические задачи где может использоваться ЭКС

Полиграфы
Майнд машины (тренажер эмоций)


Приборы с биологической обратной связью
Приборы контроля усталости машиниста поезда
Приборы контроля готовности спортсмена, космонавта
Приборы автоматизированного контроля усталости водителя

3

Слайд 4

Модели измерения ЭКС - Рефлекторная модель. - Диффузионная модель. - Ионная модель. 4

Модели измерения ЭКС

- Рефлекторная модель.
- Диффузионная модель.
- Ионная модель.

4

Слайд 5

Система контроля ЭКС «Альфаритмика» Плотность тока не более 10 мкА /

Система контроля ЭКС «Альфаритмика»

Плотность тока не более 10 мкА /

см2;
АЦП дискретность от 0,5сек. частота 5Гц до 0,005сек. частота 1кГц
Электроды диаметром 10-20 мм, толщиной 2-5 мм материал цинк;
Напряжение питания 9 В;
Диапазон измерения сопротивления: 20 Ом - 4 МОм;
Постоянная погрешность измерения - 5%;
Переменная погрешность измерения - 2%;
Вывод результатов на компьютер, порты: USB, RS232

Значение физиологических сигналов при разных функциональных состояниях человека

5

Слайд 6

Высокочувствительный сенсор электрического сопротивления кожи человека (Скиномметр) ИПМ им. М.В. Келдыша

Высокочувствительный сенсор электрического сопротивления кожи человека (Скиномметр) ИПМ им. М.В. Келдыша

Диапазон рабочих токов 0,1÷250 мкА;
Диапазон напряжений аналоговой части ±12 В;
Частота дискретизации АЦП 1,3 кГц;
Электроды диаметром 10-20 мм, толщиной 2-5 мм материал медь;
Напряжение питания 5 В;
Потребляемый ток 30 мА;
Диапазон измерения сопротивления: 20 Ом - 4 МОм;
Погрешность при задании тока – 61 нА;
Вывод результатов на компьютер, порты: USB.

Эквивалентная схема

i1 - выбранное значение тока;
K1,K2 – места приложения электродов;
Rx – искомое сопротивление;
i1 – ток протекающий через участок K1,K2 ;
i3 – физиологический ток;
Rx – нагрузочное сопротивление прибора.

6

Слайд 7

Получение характеристик I(Rx) для Альфаритмики и скиномметра ИПМ М.В. Келдыша Uмеж,

Получение характеристик I(Rx) для Альфаритмики и скиномметра ИПМ М.В. Келдыша

Uмеж, В

– напряжение между электродами регистрируемое в программе;
Rх, Ом – варьируемое сопротивление (аналог КГР(ЭКС)), задается потенциометром;
Rизм, Ом – сопротивление, регистрируемое в программе управления прибором;
Iтеор, мкА – теоретическое значение тока;
Iизм,мкА – экспериментальное значение тока которое совпадает с показаниями мультиметра;
∆I, % - отклонение экспериментального значения тока от теоретического.

7

Слайд 8

Интерфейс программы «Альфаритмика» 8

Интерфейс программы «Альфаритмика»

8

Слайд 9

Организация обратной связи по ЭКС в биотехнических системах (БТС) В число

Организация обратной связи по ЭКС в биотехнических системах (БТС)

В число задач

управления в БТС входят следующие:
- оцифровка и ввод сигнала ЭКС в компьютер;
- расчет основных показателей ЭКС;
- сравнение полученных показателей с нормативными и расчет рекомендуемой скорости выполнения приёма;
- ввод рассчитанной скорости в систему управления робота.

9

Прототип робота для восстановительной медицины

Слайд 10

Цель биотехнического управления манипуляционным роботом для восстановительной медицины R(t) – ЭКС,

Цель биотехнического управления манипуляционным роботом для восстановительной медицины

R(t) – ЭКС, компонент

вектора B(t).
D0, DS – область значений компонента R(t) до и после проведения сеансов.

10

Слайд 11

Исследование взаимодействия робота и пациента по сигналу электрокожного сопротивления (ЭКС) Участки

Исследование взаимодействия робота и пациента по сигналу электрокожного сопротивления (ЭКС)

Участки изменения

ЭКС при массажном воздействии роботом:
I – отсутствует (до процедуры);
II, III – релаксирующее;
IV – тонизирующее;
V – отсутствует (после процедуры).

11

Слайд 12

Методика измерения электрокожного сопротивления График и параметры динамики сигнала ЭКС при механотерапии 12

Методика измерения электрокожного сопротивления

График и параметры динамики сигнала ЭКС при механотерапии

12

Слайд 13

Результаты экспериментальных исследований 13

Результаты экспериментальных исследований

13

Слайд 14

Исследования сигнала ЭКС человека во время сна 14

Исследования сигнала ЭКС человека во время сна

14

Слайд 15

Выводы Рассматриваются методы объективизации состояния человека по ЭКС; Экспериментальные результаты показывают

Выводы

Рассматриваются методы объективизации состояния человека по ЭКС;
Экспериментальные результаты показывают

возможность использования ЭКС для управления массажем;
Для повышения эффективности процессов тонизации и релаксации необходимы автоматизированные диагностические средства.

15