AQUISIÇÃO DE SINAIS FISIOLÓGICOS
APLICAÇÃO AO CONTROLO DE UMA
PLATAFORMA MÓVEL UTILIZANDO O EOG
João Pedro Batista Dionizio Vilhena Raminhos
Aluno Nº. 50741
Apresentação
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
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
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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

Electrocardiograma (ECG)
 Sinal

resultante da actividade ocular
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
Electrónica
Aquisição 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)
Electrónica
Modulador AM




Multivibrador – sm(t)
Sinal modulante – x(t)
Subtracção/Saturação – y(t)
Filtração
sm(t) -
+ x(t)
y(t)
 Passa-alto
(RC) – yhp(t)
 Passa-baixo (canal de áudio) - yAM(t)
yhp(t)
yAM(t)
Electrónica
Aquisição da temperatura central

Sensor de temperatura
 Tensão
de saída directamente proporcional à
temperatura absoluta
vo  T

Modulação
 Em
amplitude (AM) com compensação de offset
Exemplo de aplicação

Sistema de aquisição


Robô


EOG
Pioneer 3-Dx
Programa
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

Exemplo de aplicação
Programa-Robô

Sincronização
 Envio
sync0, sync1, sync2
 Recepção Ack

Envio de comandos
 Velocidade

Programa
Robô
sync0
sync1
sync2
Ack
linear
 Velocidade angular
v, w
Recepção de dados
(odometria + sonares)
 Odometria
 Sonares
SIP
Exemplo de aplicação
Programa-Sistema de aquisição de sinais

Aquisição e desmodulação
 Rectificação

e filtração
Detecção de movimentos oculares
 Amplitude
 Duração

Comando do robô
Exemplo de aplicação
Programa

Desmodulação
 Rectificação

e filtragem
Detecção de movimentos oculares
 Amplitude
 Duração

Comando do robô
Exemplo de aplicação
Programa

Desmodulação
 Rectificação

e filtragem
Detecção de movimentos oculares
 Amplitude
 Duração

Comando do robô
Exemplo de aplicação
Programa

Desmodulação
 Rectificação

e filtragem
Detecção de movimentos oculares
 Amplitude
 Duração

Comando do robô
Exemplo de aplicação
Programa

Desmodulação
 Rectificação

e filtragem
Detecção de movimentos oculares
 Amplitude
 Duração

Comando do robô
Resultados
Sistema de aquisição de sinais electrofisiológicos
Sinal adquirido e sinal amplificado e filtrado
EOG
ECG
Resultados
Sistema de aquisição de sinais electrofisiológicos
Sinal amplificado e filtrado e sinal modulado
EOG
ECG
Resultados
Modulador AM
Multivibrador
Sinal Modulado (EOG)
Resultados
Sistema de aquisição da temperatura central
3.50
3.25
3.00
2.75
2.50
Amplitude [V]
2.25
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
34 34.5 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39.5 40 40.5 41 41.5 42 42.5 43 43.5 44
Temperatura [°C]
Resultados
Aplicação

Sinal transmitido
Resultados
Aplicação

Desmodulação
Resultados
Aplicação
Sinal transmitido
Sinal desmodulado
Resultados
Demonstração 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