Diseño del control de un robot móvil de National Instruments con el neurotransmisor Emotiv EPOC

Rodríguez Morán, Laura (2017). Diseño del control de un robot móvil de National Instruments con el neurotransmisor Emotiv EPOC. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Diseño del control de un robot móvil de National Instruments con el neurotransmisor Emotiv EPOC
Author/s:
  • Rodríguez Morán, Laura
Contributor/s:
  • Fraile Muñoz, Rubén
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: 5 July 2017
Subjects:
Freetext Keywords: Robótica
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Teoría de la Señal y Comunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El presente proyecto surge con el objetivo final de controlar un robot móvil de National Instruments con el neurotransmisor Emotiv EPOC. Fue desarrollado en la Universidad Metropolia de Helsinki (Finlandia). Esta aplicación surge más bien como un trabajo de investigación, diseño y desarrollo más que como respuesta ante una necesidad concreta para alguna compañía. Los campos en que esta tecnología se puede implementar son muy numerosos, ya que las posibilidades que ofrece el uso de un neurotransmisor para control remoto de dispositivos son muy numerosas. El objetivo principal del proyecto era enlazar el neurotransmisor con el robot móvil. Pero también existían otros objetivos secundarios, como la mejora de precisión del movimiento del robot, modificando para ello el código relativo a la traducción de las órdenes enviadas por el casco a movimientos en el motor de las ruedas del motor. También se propuso la modificación de los efectos de luz y sonido del robot, así como implementar una interrupción en el movimiento del robot si este detectaba un obstáculo con su sensor ultrasónico. Estas dos últimas propuestas no llegaron a realizarse por falta de tiempo, por lo que quedan como futuras mejoras del proyecto. Las condiciones tecnológicas con las que ha contado este proyecto han sido los laboratorios de electrónica de la universidad Metropolia, que contaban con puestos de ordenador con sistema operativo Windows 7, multímetros, fuentes de tensión, osciloscopios, generadores de ondas y componentes electrónicos. Para el desarrollo del trabajo se hizo uso de los puestos de ordenador y del ordenador personal, donde se instalaron los programas del SDK (Software Development Kit) de Emotiv, Visual Studio IDE para C#, XCTU para los módulos XBee, y LabVIEW para la placa de control de los motores de las ruedas del robot. La metodología de trabajo consistió principalmente en la asistencia al laboratorio para la realización de pruebas con el hardware. También se ha trabajado fuera del entorno de la escuela, sobre todo para la realización de esta memoria pero también para trabajar con el neurocasco de Emotiv y así lograr un buen control sobre él. Para el seguimiento del trabajo se acordaron reuniones semanales con el tutor del proyecto, en las que se presentaba el progreso del proyecto, se resolvían los problemas que surgían y se orientaba en cuanto a los siguientes pasos a dar para cumplir con los objetivos. Durante las últimas semanas del proyecto se asistió a una Feria de Robótica en la que se presentó el trabajo, junto con otros robots del departamento de electrónica de la universidad, y en la que fue posible realizar demostraciones de su funcionamiento y se permitió al público probarlos. Gracias a este evento, fue posible recabar datos para estudiar la efectividad del proyecto en usuarios que se acercaban por primera vez al neurocasco. Esta feria, Robottiviikko (“feria de la robótica” en finés), tuvo lugar en el museo de tecnología de Helsinki. La temporalización del proyecto tuvo lugar a lo largo de 8 semanas entre los meses de octubre, noviembre y diciembre de 2015. El equipo de trabajo estaba formado por 3 alumnos de intercambio de la Universidad Metropolia. Los tres realizaron pruebas con Emotiv EPOC y con el robot móvil, y trabajaron en los informes intermedios del proyecto, además de su participación en la Robottiviikko del museo de tecnología de Helsinki. Abstract: This Project is a consequence of the necessity for controlling a National Instruments robot with the Emotiv EPOC neuroheadset. This application was designed as an investigation and development project, rather than a solution for a specific company. Thanks to the wide number of possibilities that this application offers, there are plenty of fields in where the remote controlling with a neuroheadset could be useful for. The main purpose of the project was linking the Emotiv neurotransmitter technology with the robot from National Instruments. But there were other aims such as the improvement of the accuracy of the robot movements by modifying the code that translates the neuroheadset commands into movements in the wheels of the robot. Another goal was to adjust the sound and light effects according to the direction of the robot. Also, it was asked to use the ultrasonic sensor to interrupt any movement if it detected an obstacle on its way. These last two goals could not be done because of a lack of time so they remained as future improvements and applications for the project. The locations to work on the project were the Electronics laboratories at Metropolia Universisty of Applied Sciences in Helsinki (Finland). These laboratories had several computers running under Windows 7, multimeters, oscilloscopes, function generators and electronic components. Only the computers in the lab and the personal ones were used for the project. The programs needed were SDK (Software Development Kit) Emotiv, Visual Studio IDE (Integrated Development Environment) for C# code, XCTU for XBee’s communication and LabVIEW to control the wheels motors. Work methodology consisted in modifying code and testing the robot and the neurotransmitter in Metropolia labs plus working outside from the University, mostly to learn how to control the neuroheadset and to write reports for the subject. Weekly reunions between the teacher leader and the team were accorded to discuss project improvements, solve problems occurred during the lab sessions and give guidance for the next steps to take in order to achieve the main goal of the project. During the last weeks of the project, Helsinki Robotics Week took place at the Technology Museum. Here the team and the project leader presented the robot along with some other devices from University. It was possible to try every one of the robots by the public who assisted to Robotics Week. Therefore, the team was able to grab information from the results of the people who tried the Emotiv EPOC controller. This information would be used to study the effectiveness of the project with new users. The project was scheduled to be done in the last 8 weeks of 2015, from last week in October until December. The team work was formed by 3 exchange students of Metropolia University. All of them made changes in the different codes, tested the robot and the neuroheadset and wrote down the reports for the subject, and everyone took part in the Robotics Week in the Technology museum of Helsinki.

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Item ID: 52454
DC Identifier: http://oa.upm.es/52454/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:52454
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 02 Oct 2018 08:47
Last Modified: 02 Oct 2018 08:47
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