Implementation of Open-Source Tools with Brain-Computer Interfaces

• Estevez Cárdenas , Daniel Eduardo ^[1] ; Chio, Nayibe ^[1] ; Barragán Gómez , Johann ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Bucaramanga

     Universidad Autónoma de Bucaramanga

     Colombia

     
• Localización: I+ T+ C: Investigación, tecnología y ciencia, ISSN-e 2805-7201, ISSN 1909-5775, Vol. 1, Nº. 17, 2023 (Ejemplar dedicado a: I+T+C Journal: Research, Technology and Science)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Implementación De Herramientas Open-Source Con Interfaces Cerebro-Computador
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  • español

    El continuo avance de las tecnologías es un hecho innegable en la actualidad, los cambios generados en la medicina, el sector automotriz, la educación, se presentan cada vez con mayor frecuencia. Una de las tecnologías que resalta en estos últimos años es la relacionada con el análisis de las señales cerebrales, su clasificación y utilización o también llamadas y conocidas como ‘Brain-Computer Interfaces’ (BCI). Pese al gran avance en esta tecnología sus aplicaciones están centradas mayoritariamente en el área de salud, más específicamente en la rehabilitación de pacientes, y es por esta misma razón que se generó este proyecto, el cual tiene el objetivo expandir el área de utilización de esta tecnología, esto mediante el desarrollo de un sistema de comunicación y manejo a través de señales cerebrales de un dispositivo externo, todo a su vez siendo implementado en softwares open source. Este proceso se generó por medio de tres etapas principales: lectura de señales, procesamiento/clasificación, y control del dispositivo externo. Para llevar a cabo el proyecto se hizo uso del dispositivo ‘MindWave Headset’ de NeuroSky para lectura de señales cerebrales, el software ‘Open ViBE’ para el procesamiento y clasificación de señales, y los softwares ‘Python’, ‘Arduino IDE’ y la placa ‘Arduino UNO’ para el control de la representación de un dispositivo externo.

    Como producto de todo el proceso del proyecto se obtuvo un sistema completamente funcional y diseñado a partir de softwares y herramientas open source, capaz de controlar un dispositivo simple mediante una interfaz cerebro-computador. Este producto logra actuar como base para seguir avanzando en nuevos procesos implementando estas tecnologías.

  • English

    The continuous advancement of technologies is an undeniable fact in today's world, with changes occurring more frequently in fields such as medicine, the automotive industry, and education. One of the technologies that has stood out in recent years is related to the analysis of brain signals, their classification, and utilization, often referred to as 'Brain-Computer Interfaces' (BCI). Despite significant progress in this technology, its applications are primarily focused on the healthcare sector, specifically in the rehabilitation of patients. It is for this reason that this project was initiated, with the goal of expanding the use of this technology into other areas. This is achieved through the development of a communication and control system using brain signals to interact with an external device, all implemented through open-source software. This project involved three main stages: signal reading, processing/classification, and control of the external device. To carry out the project, the 'MindWave Headset' from NeuroSky was used for reading brain signals, 'Open ViBE' software for signal processing and classification, and 'Python,' 'Arduino IDE,' and the 'Arduino UNO' board for controlling the external device's representation.

    As a result of the entire project process, a fully functional system was obtained, designed using open-source software and tools, capable of controlling a simple device through a brain-computer interface. This product serves as a foundation for further advancements in implementing these technologies into new processes.