Роботрек вики

В соответствии с реализацией задач Программы «Цифровая экономика», проекта «Кадры и образование», национального проекта «Образование» и Дорожных карт НТИ разработано оборудование, предназначенное для подготовки пользователей старше 12 лет к перспективным профессиям в области нейротехнологий, нейрофизиологии и психофизиологии человека.

НЕЙРОГАРНИТУРА

Нейрогарнитура ЭЭГ предназначена для удобного съема сигнала Электроэнцефалограммы с поверхности головы и передачи ее на компьютер или устройство его заменяющее.

• Усилительный блок нейрогарнитуры.
• Сухие электроды не менее 8 шт. для регистрации ЭЭГ
• Референтные ЭЭГ-электроды не менее 2 шт.
• Электрод заземления- 1 шт.
• Комплект аккумуляторная батарея на 5 В c micro USB.
• Система креплений для головы и плеча.
• microUSB- USB для подключения усилительного блока к компьютеру.

Усилительный блок нейрогарнитуры предназначен для регистрации биоэлектрической активности мозга через подключаемые электроды ЭЭГ и дальнейшей обработки и передачи поверхностной ЭЭГ или сигналов, полученных на ее основе, на ПК или устройство, заменяющее его.

• Тип контакта кожа-электрод сухой (без геля)
• Диапазон измерения сопротивления контакта кожа-электрод (импедансометр) от 0,02 МОм до 2,0 МОм
• Число ЭЭГ-отведений (число электродов регистрации ЭЭГ) 8 шт.
• Число референтных - ЭЭГ-отведений 2 шт.
• Число отведений для электродов заземлений- 1 шт.
• Коэффициент ослабления синфазного сигнала 90 дБ
• Регистрируемый диапазон амплитуды входного ЭЭГ-сигнала в max полосе ±1,0…300,0 мкВп-п
• Собственный амплитудный шум канала усиления, приведенный ко входу в min полосе ±0,3мкВп-п
• Время непрерывной работы в режиме регистрации ЭЭГ 90 мин.
• Индикация контакта электрода с кожей не менее 8 индикаторов.
• Индикация подключения питания 1 индикатор.
• Индикация подключения к ПК 1 индикатор.
• Масса нейрогарнитуры без источника питания и ЭЭГ электродов 600 г
• Способ зарядки источника питания нейрогарнитуры - проводной
• Интерфейс взаимодействия с внешними устройствами как проводной, так и беспроводной (Wi-Fi).
• Блок усилителя помещен в пластиковый корпус.

• Электроды для регистрации ЭЭГ удовлетворяют требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009.
• Электрод ЭЭГ обеспечивает регистрацию поверхностной ЭЭГ без использования электропроводящего геля.
• Предусмотрено два варианта электрода ЭЭГ:
  

- для регистрации поверхностной ЭЭГ с части головы, имеющей волосяной покров;
- для регистрации ЭЭГ с части головы без волосяного покрова;

• Электрод ЭЭГ обеспечивает не менее 100-х циклов повторного использования.

• Входное напряжение 5 В.
• Выходное напряжение 5 В.
• Емкость батареи 6000 мАч.
• Габариты 13 х 7 х 1 см.
• Наличие индикации заряда-разряда.
  

• Крепление для фиксации 8 сухих электродов на голову, с цифровым обозначением позиций установки электродов.
• Крепление для фиксации аккумуляторной батареи на плечо.
• Подстройка под окружность головы пользователя от 51 см. до 60 см.
• Крепление блока усилителя нейрогарнитуры не менее.
• Позиции фиксации электродов максимально приближены к международной схеме расположения электродов «10-20» Fp1, F3, F4, P3, Pz, P4, O1, Oz, O2, A1, A2
• Крепление-стяжка для фиксации проводов электродов ЭЭГ.

ЭЛЕКТРОГАРНИТУРА

Электрогарнитура предназначена для регистрации, обработки и передачи ЭКГ, ЭМГ, ФПГ или сигналов, полученных на их основе, на ПК или устройство, заменяющее его.

• Электронный блок Электрогарнитуры.
• Одноразовые электроды для измерения сигналов ЭКГ и ЭМГ- не менее 50 штук.
• Touch proof кабель для подключения электродов к Электронному блоку Электрогарнитуры не менее 3 шт.
• miniUSB- USB для подключения Электронного блока Электрогарнитуры к компьютеру не менее 1 шт.

• Время непрерывной работы ЭБЭ в монорежимах ЭКГ или ЭМГ или ФПГ - 90 мин.
• Масса ЭБЭ - 650 г.
• Способ зарядки источника питания ЭБЭ - проводной.
• Интерфейс взаимодействия ЭБЭ с внешними устройствами как проводной , так и беспроводной (Wi-Fi).
• Тип подключения электродов регистрации ЭМГ к ЭБЭ - проводное
• Оптический сенсор блока ФПГ встроенный в ЭБЭ.
• Тип подключения электродов регистрации ЭКГ к ЭБЭ - проводной.
• Сенсорный цветной дисплей- встроенный в ЭБЭ. Используется для вывода значений сигналов ЭКГ,ЭМГ,ФПГ
• Модуль ЭБЭ помещен в пластиковый корпус.

• Электрокардиографический блок
• Электромиографический блок
• Фотоплетизмографический блок

• Тип контакта кожа-электрод
• Диапазон измерения сопротивления контакта кожа-электрод (импедансометр) 0,02 … 2,0 Мом
• Число ЭКГ-каналов 1 шт.
• Число RLD-каналов 1 шт.
• Регистрируемый диапазон амплитуды входного ЭКГ-сигнала в max полосе ±0,1…10,0 мВп-п
• Собственный амплитудный шум канала усиления, приведенный ко входу в min полосе ±0,015мВп-п
• Диапазон отображаемой ЧСС от 40 до 200 уд. Мин.
• Точность измерения ЧСС ±1 % от среднего
• Разрядность АЦП (эффективная, без шума) 18 бит (110 дБ)
• Частота выборок АЦП 150 Гц

• Тип контакта кожа-электрод
• Диапазон измерения сопротивления контакта кожа-электрод (импедансометр) 0,02 … 2,0 Мом
• Число ЭМГ-каналов 1 шт.
• Коэффициент ослабления синфазного сигнала 90 дБ
• Регистрируемый диапазон амплитуды входного ЭМГ-сигнала в max полосе ±0,1…5,0 мВп-п
• Разрядность АЦП (эффективная, без шума) 16 бит (98 дБ)
• Частота выборок АЦП 1500 Гц

• Тип датчика оптический
• Число ФПГ- каналов 1 шт.
• Диапазон отображаемой ЧСС 40 …160 уд. Мин.

• Диагональ экрана (дюймов) – 5,2
• Разрешение экрана 480*120 точек
• Цветной интерфейс
• Емкостный сенсорный экран
• Минимальный угол обзора 55 градусов
• Яркость 880 кд/м2
• Размер 140.4×49.87 мм
• Рабочая температура -20…70 градусов

67 занятий, предполагающих теоретический материал (67 занятий, лабораторные работы 5-ти типов: нейрофизиология, нейрофизиология + робототехника, интерактив по нейрофизиологии, робототехника, лабораторная работа в системе «полиграф».

Количество часов: 6
Количество занятий: 3
Содержание занятий раздела
Знакомство обучающихся с высокими технологиями, формирующимися рынками, перспективами их развития в рамках профориентации, значением нейротехнологий в современном мире. Знакомство с биоэлектрической активностью живых организмов, причиной ее возникновения и способами оценки на примере фотоплетизмограммы.

Количество часов: 22
Количество занятий: 11
Получаемые компетенции

• Обучающийся ознакомится с понятием электрической оси сердца и научится строить ее
• Сформирует первичные знания об основных структурных элементах при расшифровке ЭКГ Проведет анализ сердечного ритма
• Научится расшифровывать электрокардиограмму Обучающийся изучит:
• Физиологию сердечной деятельности Строение и принципы работы сердца Систему кровообращения человека
• Основные механизмы работы сердца и его электрофизиологическую активность Технологию снятия ЭКГ и порядок наложения электродов
• Типы и виды отведений, используемых для ЭКГ

Количество часов: 12
Количество занятий: 6
Содержание занятий раздела
Изучение видов мышц человека и их активности, понятие «иннервации» и мышечной деятельности. Изучение основного метода регистрации сигналов (потенциалов) мышц человека. Изучение свойств проводимости периферических нервов. Формирование знаний об основных понятиях раздела «кожно-гальваническая реакция». Изучение основных показателей электрической активности кожи Получаемые компетенции
Обучающийся изучит:

• Виды мышц человека и их активность
• Понятие «иннервации» и «мышечной деятельности»
• Основной метод регистрации сигналов (потенциалов) мышц человека Свойства проводимости периферических нервов
• Основные показатели электрической активности кожи Основные понятия раздела «кожно-гальваническая реакция»:
• Кожа Потоотделение
• Психоэмоциональное состояние человека

Количество часов: 12
Количество занятий: 6
Содержание занятий раздела
Изучение строения и основных функций отделов головного мозга (зон и долей мозга). Формирование основных знаний о принципах работы, функциях нервных клеток (нейронов) и их значении в работе организма человека. Получаемые компетенции
Обучающийся:

• Изучит строение и основные функции всех отделов головного мозга
• Сформирует основные знания о принципах работы, функциях нервных клеток (нейронов) и их значении в работе организма человека

Количество часов: 8
Количество занятий: 4
Содержание занятий раздела
Изучение истории развития нейро- и психофизиологии. Формирование знаний об основных окрытиях в 20-м веке. Формирование основных навыков работы с нейрогарнитурой. Изучение понятия «электрическая активность мозга». Изучение ЭЭГ и знакомство с существующими видами отведений, используемых для создания схем наложения электродов. Изучение основных схем расположения датчиков (отведений) для съема ЭЭГ и изучение основных методов исследования головного мозга. Получаемые компетенции
Обучающийся сформирует:

• Знания об основных открытиях в 20-м веке Основные навыки работы с нейрогарнитурой
• Обучающийся изучит:
• Историю развития нейро- и психофизиологии
• ЭЭГ и основные схемы расположения датчиков (отведений) для съема ЭЭГ Основные методы исследования головного мозга

Количество часов: 8
Количество занятий: 4
Содержание занятий раздела
Изучение принципа работы современных энцефалографов, знакомство с ритмами и элементами ЭЭГ. Изучение процесса выделения сигналов эЭЭГ, не связанных с сигналами мозга. Изучение биоритмов человека и основных характеристик и условий съема альфа-ритма. Получаемые компетенции
Обучающийся познакомится с основными биоритмами и элементами ЭЭГ. Обучающийся изучит:

• Принцип работы современных энцефалографов
• Процесс выделения сигналов ЭЭГ, не связанных с сигналами мозга Ритмы человека
• Основные характеристики и условия съема альфа-ритма

Количество часов: 10
Количество занятий: 5
Содержание занятий раздела
Продолжение изучения ритмов ЭЭГ. Формирование основных знаний о состояниях человека (бодрствование, состояние покоя).
Получаемые компетенции

• Обучающийся продолжит изучение ритмов ЭЭГ сформирует основные знания о состояниях человека (бодрствование, состояние покоя).

Количество часов: 12
Количество занятий: 6
Содержание занятий раздела
Формирование понимания термина «вызванный потенциал» и изучение видов паттернов. Изучение основных компонентов вызванных потенциалов и слуховой P-200. Изучение вызванных потенциалов и зрительного P-300. Изучение вызванных потенциалов, мю-ритм.
Изучение вызванных потенциалов и компонента волны отклика мозга - сигнала P-300. Знакомство с методиками исследования вызванных потенциалов для решения когнитивных задач.
Получаемые компетенции
Обучающийся сформирует понимание термина «вызванный потенциал», познакомится с методиками исследования вызванных потенциалов для решения когнитивных задач.
Обучающийся изучит:

• Виды паттернов
• Основные компоненты вызванных потенциалов
• Слуховой сигнал P-200 и зрительный сигнал P-300 Мю-ритм

Количество часов: 12
Количество занятий: 6
Содержание занятий раздела
Знакомство с понятием «интерфейс 'мозг-компьютер'», изучение истории его возникновения и развития. Знакомство с базовыми принципами работы системы беспроводной передачи данных. Знакомство с разделом математической экономики, изучающим оптимальность выбора стратегий. Изучение истории развития командных игр. Формирование знаний о современных направлениях развития нейрокомпьютерных интерфейсов «мозг-компьютер». Изучение основных видов деятельности группы профессии «инженер». Получаемые компетенции
Обучающийся познакомится с:

• Понятием «интерфейс 'мозг-компьютер'»
• Базовыми принципами работы системы беспроводной передачи данных
• Разделом математической экономики, изучающим оптимальность выбора стратегий
• Обучающийся сформирует знания о современных направлениях развития нейрокомпьютерных интерфейсов «мозг-компьютер». Обучающийся изучит:
• Историю возникновения и развития этого интерфейса Историю развития командных игр
• Основные виды деятельности группы профессий «инженер»

Количество часов: 16
Количество занятий: 8
Содержание занятий раздела
Изучение основ психофизиологии человека, его функционального состояния. Формирование знаний об эффективности деятельности. Изучение понятия биологической обратной связи (БОС). Обучение БОС на практике. Обучение съему показателей в режиме «полиграф». Лабораторные работы по нагрузочным пробам. Получаемые компетенции
Обучающийся познакомится с:

• Понятием «нагрузочные пробы» и их использованием в обычной жизни Анализом показателей в режиме «полиграфа»

Обучающийся изучит:

• Понятие «биологической обратной связи» и «регуляция функционального состояния человека»

Количество часов: 10
Количество занятий: 5

Содержание занятий раздела

• Принципы управления современными устройствами.
• Принципы работы виртуальной и дополненной реальности.
• Формирование знаний о науке «бионика» и принципах управления в двумерном и трехмерном пространстве.
• Знакомство с нейропрограммированием.

Количество часов: 4
Количество занятий: 2
Содержание занятий раздела

• Формирование знаний о профессиях, связанных с нейротехнологиями, и понятии «профориентация».
• Знакомство с методами профориентации.
• Использование методов саморанжирования, а также тестирование обучающихся с целью профориентации, выявление профессионально важных качеств с использованием экспертной системы комплексного анализа личности (авторская разработка, патент к.м.н., профессора кафедры военной психофизиологии ВМА им. С. М. Кирова, врача-психофизиолога А. М. Билого).

РЕСУРСНЫЙ НАБОР «КЧСМ»

РЕСУРСНЫЙ НАБОР «КЧСМ»

В настоящее время при оценке патогенетических изменений зрительных функций из-за заболеваний, локализованных в сетчатке и в зрительном нерве (ЗН), большое значение придается исследованиям частотно–временных, частотно–контрастных и пространственно–временных показателей зрительного восприятия, к которым относится исследование критической частоты слияния мельканий (КЧСМ) импульсного света. Образовательная лаборатория по оценке утомляемости предназначена для изучения цветовосприимчивости глаза. Она позволит самостоятельно сконструировать и настроить модуль для работы, а также провести ряд лабораторных работ, на оценку утомления после длительной работы за компьютером.

• Программируемый блок управления
• Цветной TFT дисплей с резистивной сенсорной панелью
• Аккумуляторный блок
• Светодиодная RGB панель

Управляет частотой включения светодиодной панели.

• 16 портов ввода-вывода общего назначения (GPIO), разделенных на 4 группы, первая «IN1»-«IN4» и третья «OUT1»-«OUT4» группы портов подключены через соответствующие селекторы напряжения к понижающим стабилизаторам напряжения на 5В и 3,3В, , вторая «IN5»-«IN8» и четвертая «OUT5»-«OUT8» группы портов подключены к понижающему стабилизатору на 5В.
• 2 интерфейса UART с подведенным питанием.
• Интерфейс ArduinoUnoR3, независимый от каких-либо портов.
• Порт для подключения карт MicroSD.
• Схема автоматического переключения питания между внешним питанием и USB.
• Трехцветный светодиод.
• Кнопка включения/выключения.
• Порт USB типа B.
• Рабочее напряжение - 5 В
• Входное напряжение - 12 В
• Максимальное входное напряжение -18В
• 4 порта для подключения двигателей.
• Bluetooth-соединения.
• 2 интерфейса I2C.
• Наличие интерфейса IСSP.
• Наличие 5 кнопок управления.

Дисплей предназначен для вывода графической информации - текста, изображений, имеет разрешение 320х240px, управляется по UART, имеет резистивный тач-скрин. С помощью включенных в состав ПО библиотек и графических блоков на дисплее отображается информация о частоте мерцаний, текущем цвете и настройках.

Аккумуляторный блок предназначен для питания многофункционального контроллера, позволяет обеспечивать длительную работу плат при максимальной нагрузке, В качестве электролита используется полимерный материал (Li-Po), обладающий низким саморазрядом, отсутствием эффекта памяти и большей плотности энергии на единицу массы, в сравнении с обычными Li-ion аккумуляторами. На корпусе имеются отверстия для соединения с механическими блоками, единый разъем для подключения зарядного устройства и потребителей питания, внутри корпуса имеется защитная подложка. В составе: аккумуляторный блок, зарядное устройство, два соединительных провода.

Аккумулятор:

• Выходное напряжение 11.1 В.
• Емкость 4000 мА/ч.
• Максимальное зарядное напряжение 12.6 В.
• Защита от короткого замыкания - есть.
• Защита от перезаряда - есть.
• Защита от переразряда - есть.
• Рабочая температура −20 до +40 °C.
• Срок службы не менее 2 лет.
• Количество рабочих циклов заряда/разряда 900.

Зарядное устройство:

• Входное напряжение 100-220 В
• Входная сила тока 260 мА
• Выходное напряжение 12.6 В
• Выходная сила тока 1000 мА.
• Индикация заряда - есть.

Предназначена для вывода световых мерцаний разной частоты от 0 до 100 Гц, позволяет вывести не менее 4 цветов, светодиодная панель имеет округлую форму для удобного размещение в круглом тубусе для проведения исследований. Количество светодиодов не менее 8, рабочее напряжение от 3.3 до 5 вольт. Имеет провод для подключения к управляющему контроллеру.

РЕСУРСНЫЙ НАБОР «РНП»

РЕСУРСНЫЙ НАБОР «РНП»

Принцип работы основан на самом распространенном методе снятия ЭКГ - по стандартным двухполюсным отведениям, предложенным в 1913 г. Эйнтховеном, фиксирующим разность потенциалов между двумя точками электрического поля, удалёнными от сердца и расположенными во фронтальной плоскости (электроды на конечностях). Основная схема снятия - для записи отведений электроды накладывают на правую руку, левую руку и левую ногу. Для более полной картины можно использовать и иные двухполюсные отведения, но можно и расширить объем данных, если задействовать 4 электрод – «общий» провод на ноге, тогда возможно снятие ЭКГ по трехполюсной схеме отведения. Модуль не является медицинским прибором, и может применяться только для ознакомления с принципами работы ЭКГ.
Образовательная лаборатория по оценке утомляемости предназначена для изучения результатов проведения нагрузочных проб. Она позволит самостоятельно сконструировать и настроить модуль для работы, а также провести ряд лабораторных работ, на оценку результатов различных нагрузочных проб

1. Программируемый блок управления
2. Цветной TFT дисплей с резистивной сенсорной панелью
3. Аккумуляторный блок
4. ЭКГ модуль

Управляет частотой включения светодиодной панели.

• 16 портов ввода-вывода общего назначения (GPIO), разделенных на 4 группы, первая «IN1»-«IN4» и третья «OUT1»-«OUT4» группы портов подключены через соответствующие селекторы напряжения к понижающим стабилизаторам напряжения на 5В и 3,3В, , вторая «IN5»-«IN8» и четвертая «OUT5»-«OUT8» группы портов подключены к понижающему стабилизатору на 5В.
• 2 интерфейса UART с подведенным питанием.
• Интерфейс ArduinoUnoR3, независимый от каких-либо портов.
• Порт для подключения карт MicroSD.
• Схема автоматического переключения питания между внешним питанием и USB.
• Трехцветный светодиод.
• Кнопка включения/выключения.
• Порт USB типа B.
• Рабочее напряжение - 5 В
• Входное напряжение - 12 В
• Максимальное входное напряжение -18В
• 4 порта для подключения двигателей.
• Bluetooth-соединения.
• 2 интерфейса I2C.
• Наличие интерфейса IСSP.
• Наличие 5 кнопок управления.

Дисплей предназначен для вывода графической информации - текста, изображений, имеет разрешение 320х240px, управляется по UART, имеет резистивный тач-скрин. С помощью включенных в состав ПО библиотек и графических блоков на дисплее отображается информация о частоте мерцаний, текущем цвете и настройках.

Аккумуляторный блок предназначен для питания многофункционального контроллера, позволяет обеспечивать длительную работу плат при максимальной нагрузке, В качестве электролита используется полимерный материал (Li-Po), обладающий низким саморазрядом, отсутствием эффекта памяти и большей плотности энергии на единицу массы, в сравнении с обычными Li-ion аккумуляторами. На корпусе имеются отверстия для соединения с механическими блоками, единый разъем для подключения зарядного устройства и потребителей питания, внутри корпуса имеется защитная подложка. В составе: аккумуляторный блок, зарядное устройство, два соединительных провода.

Аккумулятор:

• Выходное напряжение 7.4 В.
• Емкость 1800 мА/ч.
• Максимальное зарядное напряжение 12.6 В.
• Защита от короткого замыкания - есть.
• Защита от перезаряда - есть.
• Защита от переразряда - есть.
• Рабочая температура −20 до +40 °C.
• Срок службы не менее 2 лет.
• Количество рабочих циклов заряда/разряда 900.

Зарядное устройство:

• Входное напряжение 100-220 В
• Входная сила тока 260 мА
• Выходное напряжение 8.4 В
• Выходная сила тока 1000 мА.
• Индикация заряда - есть.

• Напряжение питания: 3,3 В
• Одноразовые электроды – не менее 3 шт.
• Провод ЭКГ на не менее 3 отведения.
• Тип выходного сигнала: аналоговый выход
• Выходной интерфейс: jack разъем для наушников
• Размер модуля: 36 мм * 31 мм * 18 мм
• Номинальный диапазон температур: от 0°C до +70°C
• Рабочий диапазон температур: от -40°C до + 85°C

Нейротрек

Нейротрек

В состав набора «НЕЙРОТРЕК» входит нейрообруч, который снимет показания электроэнцефалографического(ЭЭГ) сигнала от головного мозга с помощью двух датчиков, касающихся лба и мочки левого уха, затем передает данные на компьютер по беспроводному каналу Bluetooth. Есть 3 типа сигналов, которые позволят Вам управлять робототехнической моделью: концентрация, медитация и моргание глаз. Работает нейрообруч с контроллером Трекдуино.

Для пользователей приобретающих ресурсные наборы видэрэтрек и нейротрек доступна новая версия ПО 1.1.9, в которой реализована возможность передачи данных с одной платы на другую по беспроводному каналу Bluetooth. Она находится по ссылке, вложенной в набор.

В состав набора входит не менее 3 элементов:

1. нейрообруч 1 шт.
2. micro-USB кабель для зарядки 1шт.
3. ссылка на ПО и инструкцию 1 шт.

Модуль P300

Сигнал P300 (вызванный потенциал) – электрическая активность мозга в ответ на стимулы. В нашем случае стимул – это загорающиеся светодиоды.

Если человеку последовательно предъявлять разные стимулы, то спустя 300 мс от момента, начала предъявления нужного ему стимула в электрической активности его мозга (ЭЭГ) появляется короткий позитивный всплеск, который называется компонент P300. По появлению компонентов P300 в непрерывной записи ЭЭГ можно быстро определять, какой очередной стимул задумал человек. Эта технология мозг-компьютер, как видно, позволяет человеку управлять моделями одними только мысленными усилиями. И на основе этого формировать индивидуальный классификатор.

Использование технологии:

- управление любыми электронными устройствами, включая мобльные телефоны, планшеты, ПК, устройства IoT, дроны и роботизированные установки;

- создавать реабилитационные системы (в том числе цифровое здравоохранение);

- разрабатывать и апробировать собственные идеи в области психофизиологии.