AQUISIÇÃO DE SINAIS FISIOLÓGICOS

APLICAÇÃO AO CONTROLO DE UMA PLATAFORMA MÓVEL UTILIZANDO O

EOGJoão Pedro Batista Dionizio Vilhena RaminhosAluno Nº. 50741

Apresentação

Motivação Problema proposto Sinais Fisiológicos Electrónica Exemplo de aplicação Resultados Experimentais Conclusões e trabalho futuro

Motivação

Mobile Team Sistemas de aquisição, processamento e

transmissão de sinais biomédicos Desenvolvimento de aplicações de

monitorização e diagnóstico para utilização em telemóveis

Problema Proposto

Objectivo Desenvolvimento de um sistema de

aquisição de sinais EOG e ECG Desenvolvimento de um sistema de

aquisição da temperatura central Controlo de uma plataforma móvel com o

EOG

Sinais Fisiológicos

Electrooculograma (EOG) Sinal resultante da actividade ocular

Electrocardiograma (ECG) Sinal representativo da actividade cardíaca

Temperatura Central Medida fisiológica

Sinais Fisiológicos

Características eléctricas do EOG e do ECG Reduzida amplitude (<5mV) Baixa frequência (<100Hz)

Características da Temperatura Central Variação diária bastante lenta Temperatura normal de 37ºC ± 1ºC

ElectrónicaAquisição de sinais electrofisiológicos

Circuito com 3 derivações Mede duas tensões Amplifica a sua diferença

Filtração e Amplificação Filtração passa-banda de [0.22, 105.59]Hz Amplificação de ganho máximo K=220

Modulação Em amplitude (AM)

ElectrónicaModulador AM

Multivibrador – sm(t) Sinal modulante – x(t) Subtracção/Saturação – y(t) Filtração

Passa-alto (RC) – yhp(t) Passa-baixo (canal de áudio) -

yAM(t)

x(t)sm(t)

+-

y(t)

yhp(t)

yAM(t)

ElectrónicaAquisição da temperatura central

Sensor de temperatura Tensão de saída directamente proporcional

à temperatura absoluta

Modulação Em amplitude (AM) com compensação de

offset

Tvo

Exemplo de aplicação

Sistema de aquisição EOG

Robô Pioneer 3-Dx

Programa Controlo do robô Detecção de movimentos oculares

Comunicação Por bluetooth com o robô Por canal de áudio com o sistema de aquisição

de sinais electrofisiológicos

Programa

Sincronização Envio sync0, sync1, sync2 Recepção Ack

Envio de comandos Velocidade linear Velocidade angular

Recepção de dados Odometria Sonares

Programa

Robô

sync0sync1sync2Ack

v, w

SIP(odometria +

sonares)

Exemplo de aplicaçãoPrograma-Robô

Aquisição e desmodulação Rectificação e filtração

Detecção de movimentos oculares Amplitude Duração

Comando do robô

Exemplo de aplicaçãoPrograma-Sistema de aquisição de sinais

Desmodulação Rectificação e filtragem

Detecção de movimentos oculares Amplitude Duração

Comando do robô

Exemplo de aplicaçãoPrograma

Desmodulação Rectificação e filtragem

Detecção de movimentos oculares Amplitude Duração

Comando do robô

Exemplo de aplicaçãoPrograma

Desmodulação Rectificação e filtragem

Detecção de movimentos oculares Amplitude Duração

Comando do robô

Exemplo de aplicaçãoPrograma

Desmodulação Rectificação e filtragem

Detecção de movimentos oculares Amplitude Duração

Comando do robô

Exemplo de aplicaçãoPrograma

ResultadosSistema de aquisição de sinais electrofisiológicos

EOG ECG

Sinal adquirido e sinal amplificado e filtrado

ResultadosSistema de aquisição de sinais electrofisiológicos

EOG ECG

Sinal amplificado e filtrado e sinal modulado

ResultadosModulador AM

Multivibrador Sinal Modulado (EOG)

ResultadosSistema de aquisição da temperatura central

ResultadosAplicação

Sinal transmitido

ResultadosAplicação

Desmodulação

ResultadosAplicação

Sinal transmitido Sinal desmodulado

ResultadosDemonstração da aplicação

Conclusões e trabalho futuro Desenvolvimento dos circuitos

electrónicos para: Aquisição de sinais electrofisiológicos Aquisição da temperatura central Modulador AM

Desenvolvimento de uma aplicação para controlo de uma plataforma móvel

Trabalho futuro Integração de módulo dedicado bluetooth