Talk · International Conference on Human-Computer Interaction · January 1, 2012

fNIRS를 이용한 사용자 의도 인식 상지 재활 로봇 시스템 프레임워크 설계

이승현, 진상현, Berdakh Abibullaev, 안진웅, 문전일

Abstract

fNIRS(functional Near InfraRed Spectroscopy)는 근적외선을 이용한 비침습형 뇌기능 분석 시스템으로 인간이 특정 사고나 행동 등을 할 때 형성되는 뇌 신진대사와 혈류 변화량을 측정하는 장치이다. 최근 심리학, 재활 분야 등의 다양한 분야의 연구자들이 뇌기능 분석을 연구하기 위해 fNIRS를 이용하고 있다. fNIRS는 비침습적이고 움직임 잡음에 강하고 상대적으로 저렴하고 공간 절약 등의 장점이 있다. 본 논문에서는 fNIRS를 이용하여 BRI(Brain-Robot Interface) 기술에 활용될 수 있는 상지마비 환자의 인지/운동 재활을 위한 상지 재활 로봇 시스템 설계하였다. 운동관찰/상상 과제를 수행하는 동안 행동에 대한 분석, 판단이 이루어지는 뇌 전두엽(frontal lobe) 영역의 혈류변화량을 관찰하여 특정 행동에 대한 사용자의 의도를 인식하여 상지 재활 로봇을 제어하고자 한다. 실험을 위해 사람이 실제로 로봇을 좌ㆍ우로 움직이는 동작을 동영상으로 촬영하고, 피시험자가 촬영된 동영상을 시청하면서 동작을 따라하는 상상을 하는 동안 뇌의 전두엽 영역이 활성화 및 변화되는 것을 관찰하고자 한다. 이러한 시스템은 중추신경계 또는 자율신경계 등의 이상으로 인해 상지의 신체기능이 손상 혹은 마비된 환자를 매니퓰레이터기술 및 생체신호기술을 함께 이용하여 상지의 기능회복 및 유지를 지원하는 재활 로봇 기술 개발에 도움이 될 것이다.

EEG and Brain-Computer InterfacesStroke Rehabilitation and RecoveryProsthetics and Rehabilitation Roboticsfunctional near-infrared spectroscopybrain-computer interfaceupper limb rehabilitation robot

fNIRS를 이용한 사용자 의도 인식 상지 재활 로봇 시스템 프레임워크 설계

Abstract

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