WO2020176012A1 - Digital educational system for preparing for emerging professions in the field of neurophysiology - Google Patents
Digital educational system for preparing for emerging professions in the field of neurophysiology Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020176012A1 WO2020176012A1 PCT/RU2019/050209 RU2019050209W WO2020176012A1 WO 2020176012 A1 WO2020176012 A1 WO 2020176012A1 RU 2019050209 W RU2019050209 W RU 2019050209W WO 2020176012 A1 WO2020176012 A1 WO 2020176012A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- module
- resource set
- sensors
- server
- headset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
- G09B5/06—Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied
Definitions
- the invention relates to the field of pedagogy, in particular, to teaching aids for training for promising professions in the field of psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology.
- patent RU 106016 "Real-time training system”.
- the well-known useful model generally relates to the field of organizing classroom learning using a specially designed electronic educational system that makes it possible to increase the effectiveness of joint learning.
- the system contains workstations with trainees' computers and means of displaying information for trainees in the group perception mode.
- Students 'computers are connected via the Internet or WI-FI connection to a server with a software product for training and communication, the server is connected with direct and feedback to a user database containing media content, while the students' computers have two touch screens, and to the system via the network Internet or WI-FI connection with the server turned on the teacher's computer.
- the means of displaying information for students in the group perception mode are connected to the teacher's computer, and the server is also connected to the computer of the administrator of the educational institution through the Internet or WI-FI connection.
- This system is intended for teaching the school curriculum and does not imply teaching any additional courses.
- the known invention relates to the field of pedagogy, in particular to methods of using visual and sound demonstration of the material to be studied.
- Information transmission of educational material is carried out simultaneously with additional information, receiving it in real time.
- the trainer coordinates the actions of the students, aimed at assimilating supplemented information.
- the trainees save the training material on the media of the training workplace.
- a constant communication is established between the trainers, providing an opportunity for the exchange of messages.
- the workplace of the trainer includes objects for studying the discipline, equipped with video cameras of video broadcasting networks and control and measuring devices, information display facilities and servers, united by means of communication in local networks.
- the additional server is connected by means of communication with additional servers of other disciplines into a broadcasting network, made with the ability to connect to other broadcasting networks.
- the server of the trainer is made with the ability to connect via communication means to other servers that train this discipline.
- the technical result of the invention is to expand the knowledge base used in the learning process. This technical solution was taken by the authors as a prototype.
- the known device does not provide the possibility of teaching students promising professions in the field of psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology.
- Neurophysiology is a branch of physiology that studies the functions of the nervous system and its main structural units - neurons. Neurophysiology is closely related to neurobiology, neurology, clinical neurophysiology, psychology, neuroanatomy and other sciences that study the brain.
- the technical result is to increase the efficiency of training and assimilation of information in the training material, due to the fact that:
- the proposed complex is designed for 67 lessons, includes 12 sections that allow you to study the physiology of cardiac activity, bioelectric activity of living organisms, explain why the heart beats, and how it works;
- BFB biofeedback
- Students also have the opportunity to work in an individual notebook, all the records created for the lesson can be viewed remotely from portable devices outside the classroom.
- the technical result is achieved due to the fact that in a digital training complex for preparation for promising professions in the field of neurophysiology, which includes trainees' workplaces with networked computers, a server and means of communication of trainees' workplaces with a server, combining them into a local network, the trainees' workplace includes a neuro-headset , electrical headset and engineering designer, student computers contain software that includes a protocol network interface module, an automatic system update module, a network device and function scanning module, a CRM module, a network address translation module, a function and settings management module, a user interface module of different levels, a module for storing and archiving data, a module for access and security rules, a statistics module, a module for acquaintance with the functionality of the system, which implement algorithms for pairing workstations with external devices, a server and the Internet, performing educational tasks, collecting and storing data as part of assignments.
- the server software includes a remote computing module and a database of the results obtained.
- the neuro-headset includes sensors for recording electroencephalographic signals with dry-type electrodes placed on a helmet worn on the student's head, and a signal amplifier,
- the sensors are fixed on the helmet with the ability to change their location to provide the ability to remove signals from different parts of the brain
- the neuro-headset is connected to the trainee's workplace by wireless communication
- the amplifier consists of a serially connected amplifier input unit with a lead electrode, a switch unit, a low-noise amplifier unit, an amplitude limiter unit with a low-frequency (LF) filter and a multichannel analog-to-digital converter (ADC) unit, while the switch unit is connected to the impedance meter unit, and also with the reference and neutral electrodes through a negative feedback unit (NFB), and a negative feedback unit for a low noise amplifier with a 50 Hz suppression circuit is connected in parallel to the low noise amplifier unit.
- NFB negative feedback unit
- Robot track "Basic" resource set Robotrack "Color TFT display", resource set Robotrack “Sensors”, resource set Robotrack “Audio track”, resource set Robotrack “Worm gear”, resource set Robotrack “Energitrack” resource set Robotrack "Energitrek-mini”
- the headset includes an EMG (electromyogram) sensor, an ECG (electrocardiogram) sensor, a GSR (galvanic skin response) sensor and a PPG (photoplethysmogram) sensor, located in one housing.
- EMG electromyogram
- ECG electrocardiogram
- GSR galvanic skin response
- PPG photoplethysmogram
- Fig. 1 which shows a block diagram of the educational complex
- Fig. 2 which shows a block diagram of a headset amplifier
- Fig. Z. which shows the frequency response of the first stage of the EEG amplifier Fig. 4-10, which depicts engineering constructors (one constructor - Robotrack "Basic", the rest of the resource sets - resource set Robotrack “Color TFT display”, resource set Robotrack “Sensors”, resource set Robotrack “Audiotrack”, resource set Robotrack “Worm gear”, resource set Robotrack “Energitrek”, resource set Robotrack “Energitrek-mini)
- the workplace of 1 student is organized on the basis of a personal computer, which is connected by a local network with the server 6.
- the personal computer is supplemented with software 5 of the workplace of students.
- This software received a certificate for the computer program N ° 2018665354 "Technical complex for training for promising professions in neurophysiology, including modules: network interface of protocols, automatic system update, scanning network devices and functions, CRM, network address conversion, function management and settings, user interface of different levels, storage and data archiving, access and security rules, statistics, acquaintance with the system functionality "
- the program is designed to automate all aspects of the main educational activity in preparing students for new promising professions.
- the system provides information support for all tasks to be solved within the educational program aimed at the topic under consideration.
- the software part includes a protocol network interface module, an automatic system update module, a network device and function scanning module, a CRM module, a network address translation module, a function and settings control module, a user interface module of different levels, a data storage and archiving module, an access rules module, etc. security, a statistics module, a module for acquaintance with the functionality of the system, which implement algorithms for interfacing workplaces with external devices, a server and the Internet, performing educational tasks, collecting and storing data as part of tasks.
- the program is designed to ensure the operation of complex computational algorithms during educational activities in preparing students for new promising professions.
- the software part solves the following tasks: ensuring the operation of complex computational algorithms in real time with the available access to the network; providing access to a central database for storing user signal records.
- the electric headset (EG) 3 provides registration of an electrocardiogram in one lead, an electromyogram in two channels, a photoplethysmogram and a galvanic skin response in one channel, as well as a combination of these signals and an EEG signal recorded by a neuroheadset in polygraphic mode.
- ECG, EMG and GSR registration sensors are installed on the human body and connected to the EG using connecting wires.
- the photoplethysmographic sensor is integrated directly into the EG and for the experiment it is necessary to put a finger on the side of the EG to the photoplethysmographic sensor.
- the EG has a built-in nine-axis inertial sensor, which allows control the position of the EG in space.
- the transmission of biosignals recorded by the EG to a PC or other device can be carried out via Wi-Fi or USB.
- the EG has a built-in display on which the control interface or the registered biosignal is displayed.
- the EG is powered from the built-in battery.
- the EG registers the above-mentioned biosignals exclusively for educational purposes, the use of registered biosignals for medical purposes is not provided.
- the headset consists of the following components:
- the kit includes the following items:
- Amplifying unit of a neuro-headset 1.
- Reference EEG electrodes at least 2 pcs.
- microUSB - USB for connecting the amplifier unit to a computer.
- the amplifying unit of the neuro-headset is designed to record the bioelectrical activity of the brain through the connected EEG electrodes and to further process and transmit the surface EEG or signals obtained on its basis to a PC or a device that replaces it.
- the headset amplifier must have both high sensitivity and high noise immunity.
- the sensitivity should be at the level of 1 ⁇ V with possible input line interference up to 0.5 V even with special suppression circuits by means of additional electrodes on the patient's body.
- the sensitivity of 1 ⁇ V corresponds to the amplifier's own noise, reduced to its input, at a level of 0.3 ⁇ V in the band from 1 to 30 Hz.
- This frequency band refers to infra-low frequencies, which are characterized by the manifestation of specific noise "I / f", also called “pink” noise or “flicker noise". Because of this, when designing an EEG amplifier, it is imperative to look at the noise characteristics at infra-low frequencies and choose with a lower value not only of noise, but also of the parameter "1 / f corner frequency" - the frequency of transition from noise of the "I / f" type to uniform white noise.
- One of the best amplifiers in this frequency domain is the AD8672, whose noise in the 0.1 ... 10 Hz band is 77 nV p-p, and the "1 / f comer frequency" is 1 Hz.
- the AD8672 has a differential input impedance of 15 M ⁇ , which is acceptable for a 158
- Suppression of mains noise 50 Hz must be carried out in the first stage of the amplifier in order to obtain a high gain without saturating the amplifier from large noise. This can be done if a frequency-corrected feedback is introduced into the amplifier, so that there is no gain at 50 Hz (see Fig. 3).
- OOS negative feedback
- the equivalent resistance of the OOS circuit at a frequency of 50 Hz drops sharply, as a result of which the overall gain also drops.
- the amount of gain reduction depends on the spread of the 2-T bridge components (resistors and capacitors). For a typical 5% spread, the notch will be around 40 dB (see Analog Devices - Twin T Notch Filter, Mini tutorial (MT-225)). If resistors with 1% spread are easy to find, then capacitors with 1% spread, and even tens of nano Farads, are almost impossible to find, and their cost will be high.
- the gain must be more than 100 (40 dB), which will allow the minimum noise characteristics of the amplifiers used to be realized. When the gain is increased over 100, the noise, although it drops, is very insignificant.
- the proposed amplifier has a gain of approximately 316 times (50 dB). Taking into account the 50 Hz rejection depth of about -40 dB, it turns out that the 50 Hz interference is also amplified, only not by 310 times, but only by 3.16 times. So that with such a gain not there would be a signal limiting mode, the input amplifier is powered by an increased supply voltage of ⁇ 10 V, which makes it possible to work with 50 Hz interference up to ⁇ 1.5 V (with a margin).
- the block diagram of the amplifier is shown in Fig. 2.
- the following element base can be used to create the proposed circuit:
- Block 8 OOS for "binding" the potential of the circuit earth to the potential of the human body - RLD circuit on OPA2140ASh
- Amplifier input unit 9 ESD Protection, OverVoltage Protection - BAV99, Amplifier channel operating mode switch unit 10 - ADG5209BRUZ,
- Block 14 OOS for a low-noise amplifier with a 50 Hz suppression circuit - 2-T bridge on AD8244BRMZ ⁇ integrator on AD8622ARZ,
- Block 15 of the impedance meter - AD5933YRSZ ⁇ channel switches on the ADG728BRUZ ⁇ output and input amplifiers on the AD8622ARZ.
- DF6.17 sensors are used (manufactured by LLC Engineering Center "Complex-M", passport TRVTs.301241.001PS).
- the sensor body is made of cast polyamide 610 GOST 10589-87.
- In the upper part of the body there is a 12.5 mm Alpha button fastening device for attaching the electrode to the headset.
- At the bottom of the case are six wire contacts with 316G stainless steel balls at the ends, providing electrical contact with the skin surface. All contacts are electrically connected to each other and the central core of the cable for connection to the measuring unit of the complex.
- the set includes at least 828 parts:
- USB cable for the advanced board and a programmer for the main board.
- Disk with ROBOTRACK SOFTWARE instructions, at least 39 ready-made files for flashing the TRECDUINO board with algorithms for programming robots, provided that the ROBOTRACK SENSORS kit is available in addition.
- a student using the details of the constructor, can develop a prototype of a non-installation related to the demonstration of the work of certain human organs, demonstrate his functional activity (for example, the "Instinct" model, demonstrating one of the functions of the midbrain: maternal instinct, assemble a prototype bathyscaphe or any other robotic model, which can demonstrate the capabilities of the body a person, i.e. control robotic models using bioelectrical activity of the heart, muscles and brain)
- the set includes at least 25 elements:
- PC-sensor Infrared sensor
- this resource set with sensors allows you to create an imitation of the work of the human body, for example, the robotic model "RoboBrain”.
- Robot Robot
- author's unique neuroinstallations it allows demonstrating the work of prototypes of production models or working out theoretical knowledge gained in class using the project itself developed (for example, the laboratory work "INTERFACE” BRAIN - COMPUTER ", where it is necessary to develop an author's, unique neuroinstallation simulating Delgado's experiment.)
- the student can demonstrate the result of working with the program, can display the result of the program and his activities in the field of programming on the screen.
- the helical gear is essential for the creation of complex mechanical transmissions, forming the competence of design engineers and design engineers. Using this resource set, the power of lifting mechanisms and transmission of motion at an angle of 90 degrees is increased.
- the set includes 1 worm gear.
- Consists of a battery and a charger Consists of a battery and a charger.
- Energitrek-mini allows to ensure long-term operation of boards at maximum load, supports the simultaneous use of 2 DC motors, together with servomotors, and other sensors / performers. It will be useful for the development of large-scale projects using educational sets “Robotrack”.
- Consists of a battery and a charger Consists of a battery and a charger.
- Energitrack allows to ensure long-term operation of boards at maximum load, supports the simultaneous use of 4 DC motors, together with servomotors, display, audio track and other sensors / performers. It will be useful for the development of large-scale projects using educational sets “Robotrack”.
- the audio module "Audiotrack” is designed to expand the capabilities of the "Basic” Robotrack constructor. Allows you to play audio recordings in popular formats such as MP3, WAV and WMA. The complex works as follows:
- the software is installed on the computer.
- the software is launched and logged into the system using your username and password.
- the module with the lesson is launched (the lesson schedule is compiled in the CRM system).
- equipment is connected (a neuro-headset or an electric headset), the equipment is set up, signals are picked up and bioelectric signals of the human body are studied, or the analysis of the previously received signal;
- a robotic model is assembled, equipment (neuro-headset or electric headset) is connected and the robotic model is controlled.
- testing is in progress.
- the testing module and the developed technology of the testing procedure allow both individual control of knowledge by the teacher and self-control of the knowledge gained by the student himself.
- Laboratory work which involves the study of psychophysiology and neurophysiology of a person and the capabilities of the human body. For example, laboratory work of section 5 of lesson 3 "Creating a personal scheme 10-20". 2. Integration of neurophysiology and engineering. The purpose of this type of laboratory work is to study the possibility of controlling robotic neuroinstallations created and developed by the students themselves from the Robotrack "Basic" constructor using resource kits or neuroinstallations collected from the assembly maps that follow the topic of the lesson. Control of this type of neuroinstallation using signals from the brain, heart, muscle potential and GSR.
- This laboratory work consists of two parts: the first part is engineering, within which the teacher assembles a neuroinstallation and programs it, programming can take place in two ways (use a ready-made program or create a program for a neuroinstallation yourself, programming takes place in the RobotrackIDE environment).
- the second part of the laboratory work consists in picking up bioelectric signals of a person and enabling students to use this signal to control neuroinstallations.
- This type of laboratory work is aimed at demonstrating human capabilities and using physiological indications in practice. For example, laboratory work of section 5 of lesson 4 "electrophysiological methods of studying the brain"
- the proposed complex makes it possible to significantly increase the efficiency of teaching and assimilation of educational material in the study of the basics of psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology in comparison with known analogues.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
ЦИФРОВОЙ ОБУЧАЮЩИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К DIGITAL TRAINING COMPLEX FOR PREPARING FOR
ПЕРСПЕКТИВНЫМ ПРОФЕССИЯМ В ОБЛАСТИ НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ FOR PERSPECTIVE PROFESSIONS IN THE FIELD OF NEUROPHYSIOLOGY
Область техники Technology area
Изобретение относится к области педагогики, в частности, к средствам обучения для подготовки к перспективным профессиям в области психофизиологии, нейрофизиологии и специальностей в области нейротехнологий. The invention relates to the field of pedagogy, in particular, to teaching aids for training for promising professions in the field of psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology.
Уровень техники State of the art
В современном образовательном процессе компьютерные технологии занимают все большее и большее место. Известны различные технические решения в этой области. In the modern educational process, computer technologies are taking an increasing place. Various technical solutions are known in this area.
Например, патент RU 106016 «Система обучения в режиме реального времени». Известная полезная модель в целом относится к области организации обучения в классе с помощью специально разработанной электронной образовательной системы, позволяющей увеличить эффективность совместного обучения. Система содержит рабочие места с компьютерами обучаемых и средства отображения информации для обучаемых в режиме группового восприятия. Компьютеры обучаемых подключены посредством сети Интернет или WI-FI соединения к серверу с программным продуктом для обучения и коммуникации, сервер связан прямой и обратной связью с базой данных пользователей содержащей медиа-контент, при этом компьютеры обучаемых имеют два сенсорных экрана, а в систему посредством сети Интернет или WI-FI соединения с сервером включен компьютер учителя. Причем средства отображения информации для обучаемых в режиме группового восприятия подключены к компьютеру учителя, а сервер также посредством сети Интернет или WI-FI соединения связан с компьютером администратора учебного заведения. For example, patent RU 106016 "Real-time training system". The well-known useful model generally relates to the field of organizing classroom learning using a specially designed electronic educational system that makes it possible to increase the effectiveness of joint learning. The system contains workstations with trainees' computers and means of displaying information for trainees in the group perception mode. Students 'computers are connected via the Internet or WI-FI connection to a server with a software product for training and communication, the server is connected with direct and feedback to a user database containing media content, while the students' computers have two touch screens, and to the system via the network Internet or WI-FI connection with the server turned on the teacher's computer. Moreover, the means of displaying information for students in the group perception mode are connected to the teacher's computer, and the server is also connected to the computer of the administrator of the educational institution through the Internet or WI-FI connection.
Данная система предназначена для обучения школьной программе и не предполагает обучение каким - либо дополнительным курсам. This system is intended for teaching the school curriculum and does not imply teaching any additional courses.
Известен «Способ обучения и усвоения учебного материала и устройство для его осуществления» по патенту РФ 2357294. Известное изобретение относится к области педагогики, в частности к способам использования наглядной и звуковой демонстрации материала, подлежащего изучению. Передачу информации учебного материала осуществляют одновременно с дополнительной информацией, получая ее в режиме реального времени. Обучающий координирует действия обучаемых, направленные на усвоение дополняемой информации. Обучаемые сохраняют учебный материал на носителях информации рабочего места обучающего. Между обучающими устанавливают постоянную связь, обеспечивающую возможность обменом сообщений. Рабочее место обучающего включает объекты изучения дисциплины, снабженные видеокамерами видеотрансляционных сетей и контрольно-измерительными приборами, средствами отображения информации и серверами, объединенными средствами коммуникации в локальные сети. Дополнительный сервер соединен средствами коммуникации с дополнительными серверами других дисциплин в трансляционную сеть, выполненную с возможностью подключения к другим трансляционным сетям. Сервер обучающего выполнен с возможностью подключения через средства коммуникации к другим серверам, обучающим данной дисциплине. Техническим результатом изобретения является расширение базы знаний, используемой в процессе обучения. Данное техническое решение принято авторами за прототип. The known "Method of teaching and mastering educational material and a device for its implementation" by RF patent 2357294. The known invention relates to the field of pedagogy, in particular to methods of using visual and sound demonstration of the material to be studied. Information transmission of educational material is carried out simultaneously with additional information, receiving it in real time. The trainer coordinates the actions of the students, aimed at assimilating supplemented information. The trainees save the training material on the media of the training workplace. A constant communication is established between the trainers, providing an opportunity for the exchange of messages. The workplace of the trainer includes objects for studying the discipline, equipped with video cameras of video broadcasting networks and control and measuring devices, information display facilities and servers, united by means of communication in local networks. The additional server is connected by means of communication with additional servers of other disciplines into a broadcasting network, made with the ability to connect to other broadcasting networks. The server of the trainer is made with the ability to connect via communication means to other servers that train this discipline. The technical result of the invention is to expand the knowledge base used in the learning process. This technical solution was taken by the authors as a prototype.
Известное устройство не предоставляет возможности обучения учащихся перспективным профессиям в области психофизиологии, нейрофизиологии и специальностей в области нейротехнологий. The known device does not provide the possibility of teaching students promising professions in the field of psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology.
Нейрофизиология - раздел физиологии, изучающий функции нервной системы и ее основных структурных единиц - нейронов. Нейрофизиология тесно связана с нейробиологией, неврологией, клинической нейрофизиологией, психологией, нейроанатомией и другими науками, занимающимися изучением мозга. Neurophysiology is a branch of physiology that studies the functions of the nervous system and its main structural units - neurons. Neurophysiology is closely related to neurobiology, neurology, clinical neurophysiology, psychology, neuroanatomy and other sciences that study the brain.
Знание основ нейрофизиологии применяются при разработке систем искусственного интеллекта, при разработке математических моделей работы нервной системы и мозга, могут помочь в маркетинге и многих других областях. В настоящее время это наиболее перспективное и востребованное направление в обучении. Knowledge of the basics of neurophysiology is applied in the development of artificial intelligence systems, in the development of mathematical models of the work of the nervous system and the brain, can help in marketing and many other areas. Currently, this is the most promising and demanded direction in education.
Существуют различные курсы по обучению нейрофизиологии. (См. например, https://www.inlearno.ru/event/4449-obuchavushchii-kurs- neirofiziologiya). There are various courses for teaching neurophysiology. (See, for example, https://www.inlearno.ru/event/4449-obuchavushchii-kurs-neirofiziologiya).
Известен также набор-конструктор производства BITRONICS LAB Also known is the construction kit manufactured by BITRONICS LAB
(http://www.bitronicslab.com/. https://nanoiam.ru/products/nabor-konstruktor- iunyi-neiromodelist-bitronics-lab). а также различные гаджеты для измерения различных физиологических параметров человека производства фирмы BioRadio (http://glneurotech.com/bioradio/wp-content/uploads/2014/08/Note BioCapture- EEG.pdf) Все известные устройства ограничены в своих функциональных возможностях. Они позволяют снимать только небольшое количество физиологических параметров человека, на основе которых невозможно получить полное представление о деятельности мозга, о его строении и о применении этих знаний в обучении и реальной жизни. (http://www.bitronicslab.com/. https://nanoiam.ru/products/nabor-konstruktor- iunyi-neiromodelist-bitronics-lab). as well as various gadgets for measuring various physiological parameters of a person manufactured by BioRadio (http://glneurotech.com/bioradio/wp-content/uploads/2014/08/Note BioCapture- EEG.pdf) All known devices are limited in their functionality. They make it possible to record only a small number of physiological parameters of a person, on the basis of which it is impossible to get a complete picture of the activity of the brain, its structure and the application of this knowledge in learning and real life.
Краткое раскрытие сущности изобретения Brief disclosure of the essence of the invention
Таким образом, в настоящее время отсутствуют универсальные обучающие комплексы, предоставляющие готовое решение, разработанное с целью ранней профориентации и с возможностью организации как образовательного процесса, так и научно-исследовательской деятельности по психофизиологии, нейрофизиологии и специальностям в области нейротехнологий. Thus, at present, there are no universal training complexes that provide a ready-made solution developed for the purpose of early career guidance and with the possibility of organizing both the educational process and research activities in psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology.
Именно на решение данной технической проблемы направлено создание предлагаемого цифрового обучающего комплекса для подготовки к перспективным профессиям в области нейрофизиологии. It is precisely at solving this technical problem that the creation of the proposed digital training complex is aimed at preparing for promising professions in the field of neurophysiology.
Техническим результатом является повышение эффективности обучения и усвоения информации учебного материала, за счет того, что: The technical result is to increase the efficiency of training and assimilation of information in the training material, due to the fact that:
предлагаемый комплекс рассчитан на 67 занятий, включает 12 разделов, позволяющих изучить физиологию сердечной деятельности, биоэлектрическую активность живых организмов, объяснить, почему бьется сердце, и как оно работает; the proposed complex is designed for 67 lessons, includes 12 sections that allow you to study the physiology of cardiac activity, bioelectric activity of living organisms, explain why the heart beats, and how it works;
- на занятиях изучается мышечная деятельность человека, проводимость нервов, строение и проводимость кожи и ее сопротивление; - in the classroom, human muscle activity, nerve conductivity, structure and conductivity of the skin and its resistance are studied;
- во время ряда занятий происходит знакомство и изучение строения и функций головного мозга человека, биоэлектрической активности мозга, строения нейронной сети, принципов снятия ЭЭГ (электроэнцефалограмма); - during a number of classes, there is an acquaintance and study of the structure and functions of the human brain, the bioelectric activity of the brain, the structure of the neural network, the principles of EEG (electroencephalogram);
- в ходе изучения учебного материала о мозговой деятельности человека большой акцент идет на изучение основных ритмов, активную умственную деятельность. Обучающийся в процессе обучения сможет сформировать основные навыки создания интерактивных классификаторов, изучить основы психофизиологии и функционального состояния человека, от чего зависит эффективность деятельности человека, в том числе понятие биологической обратной связи (БОС) и обучение БОС на практике; - in the course of studying the educational material about human brain activity, a great emphasis is placed on the study of basic rhythms, active mental activity. The student in the learning process will be able to form the basic skills of creating interactive classifiers, study the basics of psychophysiology and the functional state of a person, on which the effectiveness of human activity depends, including the concept of biofeedback (BFB) and training BFB in practice;
- часть разделов посвящена знакомству с современными технологиями, в том числе дополненной и виртуальной реальностям, принципам управления в двумерном и трехмерном пространствах, бионике и нейропрограммированию, а также технологиям, связанным с нейрокомпьютерными интерфейсами; - последний раздел предполагает проведение экспертной системы комплексного анализа личности (авторские разработанные методики, нацеленные на определение профессионально важных качеств и профориентации обучающихся. - part of the sections is devoted to acquaintance with modern technologies, including augmented and virtual realities, principles of control in two-dimensional and three-dimensional spaces, bionics and neuroprogramming, as well as technologies related to neurocomputer interfaces; - the last section involves an expert system for a comprehensive analysis of personality (the author's developed methods aimed at determining professionally important qualities and vocational guidance of students.
С помощью предлагаемого комплекса можно проводить следующие лабораторные работы: Using the proposed complex, you can carry out the following laboratory work:
- исследования в области нейрофизиологии, в том числе показания частоты сердечных сокращений, построение индивидуальной оси сердца ребенка, биоритмов, пульса, сопротивления кожи, биоэлектрической активности мышц и тд; - research in the field of neurophysiology, including readings of heart rate, building an individual axis of the child's heart, biorhythms, pulse, skin resistance, bioelectrical activity of muscles, etc.
- формирование компетенций инженеров и программистов (в ходе работы с робототехническими конструкциями и нейроустановками дети получат знания по кибернетике, а также смогут управлять моделями с помощью частоты сердечных сокращений, мозговой активностью, потенциалом электрической активности мышц, показаний сопротивления кожи, запрограммировав разработанные авторские нейроустановки или собрав модели по предоставленным образцам карт сборки в соответствии с тематикой занятия); - the formation of the competence of engineers and programmers (in the course of working with robotic structures and neuroinstallations, children will gain knowledge of cybernetics, and will also be able to control models using heart rate, brain activity, potential of electrical activity of muscles, skin resistance readings, by programming the developed author's neuroinstallations or collecting models according to the provided samples of assembly maps in accordance with the topic of the lesson);
- разработка или сборка робототехнических конструкций, нейроустановок, позволит изучить сигналы головного мозга, строение сердца, а также получить знания из области кибернетики (нейропрограммирование), современных высоких технологий, познакомиться с принципом работы виртуальной и дополненной реальности, искусственным интеллектом. На практике создать модель беспилотного транспорта, запрограммировав его маршрут. - the development or assembly of robotic structures, neuroinstallations, will allow you to study the signals of the brain, the structure of the heart, as well as gain knowledge in the field of cybernetics (neuroprogramming), modern high technologies, get acquainted with the principle of operation of virtual and augmented reality, artificial intelligence. In practice, create a model of an unmanned vehicle by programming its route.
У обучающихся также появляется возможность поработать в индивидуальном блокноте, все созданные записи по занятию можно просмотреть удаленно с портативных устройств вне учебного кабинета. Students also have the opportunity to work in an individual notebook, all the records created for the lesson can be viewed remotely from portable devices outside the classroom.
Технический результат достигается за счет того, что в цифровом обучающем комплексе для подготовки к перспективным профессиям в области нейрофизиологии, включающем рабочие места обучаемых с сетевыми компьютерами, сервер и средства коммуникации рабочих мест обучаемых с сервером, объединяющие их в локальную сеть, рабочее место обучаемых включает нейрогарнитуру, электрогарнитуру и инженерный конструктор, компьютеры обучаемых содержат программное обеспечение, которое включает модуль сетевого сопряжения протоколов, модуль автоматического обновления системы, модуль сканирования сетевых устройств и функций, модуль CRM, модуль преобразования сетевых адресов, модуль управления функциями и настройками, модуль интерфейса пользователей разного уровня, модуль хранения и архивирования данных, модуль правил доступа и безопасности, модуль статистики, модуль знакомства с функционалом системы, которые реализуют алгоритмы сопряжения рабочих мест с внешними устройствами, сервером и сетью Internet, выполнения учебных заданий, сбора и хранения данных в рамках выполнения заданий. При этом программное обеспечение сервера включает модуль удаленных вычислений и базы данных полученных результатов. The technical result is achieved due to the fact that in a digital training complex for preparation for promising professions in the field of neurophysiology, which includes trainees' workplaces with networked computers, a server and means of communication of trainees' workplaces with a server, combining them into a local network, the trainees' workplace includes a neuro-headset , electrical headset and engineering designer, student computers contain software that includes a protocol network interface module, an automatic system update module, a network device and function scanning module, a CRM module, a network address translation module, a function and settings management module, a user interface module of different levels, a module for storing and archiving data, a module for access and security rules, a statistics module, a module for acquaintance with the functionality of the system, which implement algorithms for pairing workstations with external devices, a server and the Internet, performing educational tasks, collecting and storing data as part of assignments. The server software includes a remote computing module and a database of the results obtained.
Дополнительными отличиями комплекса являются: Additional differences of the complex are:
нейрогарнитура включает датчики для регистрации электроэнцефалографических сигналов с электродами сухого типа, размещенные на шлеме, надеваемом на голову обучаемого, и усилитель сигналов, the neuro-headset includes sensors for recording electroencephalographic signals with dry-type electrodes placed on a helmet worn on the student's head, and a signal amplifier,
- датчики закреплены на шлеме с возможностью изменения местоположения для обеспечения возможности снятия сигналов с различных участков головного мозга, - the sensors are fixed on the helmet with the ability to change their location to provide the ability to remove signals from different parts of the brain,
- нейрогарнитура связана с рабочим местом обучаемого беспроводной связью,- the neuro-headset is connected to the trainee's workplace by wireless communication,
- усилитель состоит из последовательно соединенных входного блока усилителя с электродом отведения, блоком коммутатора, блоком малошумящего усилителя, блоком амплитудного ограничителя с низкочастотным (НЧ) фильтром и блоком многоканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП), при этом блок коммутатора связан с блоком импедансометра, а также с референсным и нейтральным электродами через блок отрицательной обратной связи (ООС), причем к блоку малошумящего усилителя подключен параллельно блок отрицательной обратной связи для малошумящего усилителя со схемой подавления 50 Гц. - the amplifier consists of a serially connected amplifier input unit with a lead electrode, a switch unit, a low-noise amplifier unit, an amplitude limiter unit with a low-frequency (LF) filter and a multichannel analog-to-digital converter (ADC) unit, while the switch unit is connected to the impedance meter unit, and also with the reference and neutral electrodes through a negative feedback unit (NFB), and a negative feedback unit for a low noise amplifier with a 50 Hz suppression circuit is connected in parallel to the low noise amplifier unit.
в качестве инженерного конструктора применен робототехнический конструктор Роботрек «Базовый», ресурсный набор Роботрек «Цветной TFT дисплей», ресурсный набор Роботрек «Датчики», ресурсный набор Роботрек «Аудиотрек», ресурсный набор Роботрек «Червячная передача», ресурсный набор Роботрек «Энерджитрек», ресурсный набор Роботрек «Энерджитрек-мини» Robot track "Basic", resource set Robotrack "Color TFT display", resource set Robotrack "Sensors", resource set Robotrack "Audio track", resource set Robotrack "Worm gear", resource set Robotrack "Energitrack" resource set Robotrack "Energitrek-mini"
- электрогарнитура включает датчик ЭМГ(электромиограммы), датчик ЭКГ (электрокардиограммы), датчик КГР (кожно-гальванической реакции) и датчик ФПГ(фотоплетизмограммы), размещенные в одном корпусе. - The headset includes an EMG (electromyogram) sensor, an ECG (electrocardiogram) sensor, a GSR (galvanic skin response) sensor and a PPG (photoplethysmogram) sensor, located in one housing.
Краткое описание чертежей Brief Description of Drawings
Сущность изобретения поясняется следующими фигурами: The essence of the invention is illustrated by the following figures:
Фиг.1, на которой изображена блок схема учебного комплекса Fig. 1, which shows a block diagram of the educational complex
Фиг.2, на которой изображена блок схема усилителя нейрогарнитуры Fig. 2, which shows a block diagram of a headset amplifier
Фиг.З. на которой изображена АЧХ первого каскада усилителя ЭЭГ Фиг.4-10, на которой изображены инженерные конструкторы (конструктор один - Роботрек «Базовый», остальное ресурсные наборы - ресурсный набор Роботрек «Цветной TFT дисплей», ресурсный набор Роботрек «Датчики», ресурсный набор Роботрек «Аудиотрек», ресурсный набор Роботрек «Червячная передача», ресурсный набор Роботрек «Энерджитрек», ресурсный набор Роботрек «Энерджитрек-мини») Fig. Z. which shows the frequency response of the first stage of the EEG amplifier Fig. 4-10, which depicts engineering constructors (one constructor - Robotrack "Basic", the rest of the resource sets - resource set Robotrack "Color TFT display", resource set Robotrack "Sensors", resource set Robotrack "Audiotrack", resource set Robotrack "Worm gear", resource set Robotrack "Energitrek", resource set Robotrack "Energitrek-mini")
Где Where
1 1 - In рабочие места обучаемых, 1 1 - In workplaces of trainees,
2 - нейрогарнитура, 2 - neuro headset,
3 - электрогарнитура, 3 - electric headset,
4 - инженерный конструктор 4 - engineering designer
5 - программное обеспечение рабочего места обучаемых. 5 - software of the trainees' workplace.
6 - сервер 6 - server
7 - модуль удаленных вычислений и базы данных полученных результатов . 7 - module of remote calculations and database of the results obtained.
8 - блок ООС. 8 - OOS block.
9 - входной блок усилителя. 9 - amplifier input block.
10 - блок коммутатора, 10 - switch block,
1 1 - блок малошумящего усилителя, 1 1 - low noise amplifier unit,
12 - блок амплитудного ограничителя, 12 - block of the amplitude limiter,
13 - блок многоканального АЦП (аналого-цифровой преобразователь) 13 - block of multichannel ADC (analog-to-digital converter)
14 - блок ООС для малошумящего усилителя со схемой подавления 50Гц14 - OOS block for a low-noise amplifier with a 50Hz suppression circuit
15 - блок импедансометра 15 - impedance meter unit
16 - электрод отведения 16 - lead electrode
17 - электрод референсный 17 - reference electrode
18 - электрод нейтральный 18 - neutral electrode
Осуществление изобретения Implementation of the invention
Рабочее место 1 обучаемого организовано на базе персонального компьютера, который связан локальной сетью с сервером 6. Персональный компьютер дополнен программным обеспечение 5 рабочего места обучаемых. На данное программное обеспечение получено свидетельство на программу для ЭВМ N°2018665354 «Технический комплекс для подготовки к перспективным профессиям в нейрофизиологии, включая модули: сетевого сопряжения протоколов, автоматического обновления системы, сканирования сетевых устройств и функций, CRM, преобразования сетевых адресов, управления функциями и настройками, интерфейса пользователей разного уровня, хранения и архивирования данных, правил доступа и безопасности, статистики, знакомства с функционалом системы» The workplace of 1 student is organized on the basis of a personal computer, which is connected by a local network with the server 6. The personal computer is supplemented with software 5 of the workplace of students. This software received a certificate for the computer program N ° 2018665354 "Technical complex for training for promising professions in neurophysiology, including modules: network interface of protocols, automatic system update, scanning network devices and functions, CRM, network address conversion, function management and settings, user interface of different levels, storage and data archiving, access and security rules, statistics, acquaintance with the system functionality "
Программа предназначена для автоматизации всех сторон основной учебной деятельности при подготовке учащихся к новым перспективным профессиям. Система обеспечивает информационную поддержку всех решаемых задач в рамках образовательной программы, направленной на рассматриваемую тематику. Программная часть включает модуль сетевого сопряжения протоколов, модуль автоматического обновления системы, модуль сканирования сетевых устройств и функций, модуль CRM, модуль преобразования сетевых адресов, модуль управления функциями и настройками, модуль интерфейса пользователей разного уровня, модуль хранения и архивирования данных, модуль правил доступа и безопасности, модуль статистики, модуль знакомства с функционалом системы, которые реализуют алгоритмы сопряжения рабочих мест с внешними устройствами, сервером и сетью Internet, выполнения учебных заданий, сбора и хранения данных в рамках выполнения заданий. The program is designed to automate all aspects of the main educational activity in preparing students for new promising professions. The system provides information support for all tasks to be solved within the educational program aimed at the topic under consideration. The software part includes a protocol network interface module, an automatic system update module, a network device and function scanning module, a CRM module, a network address translation module, a function and settings control module, a user interface module of different levels, a data storage and archiving module, an access rules module, etc. security, a statistics module, a module for acquaintance with the functionality of the system, which implement algorithms for interfacing workplaces with external devices, a server and the Internet, performing educational tasks, collecting and storing data as part of tasks.
На модуль 11 удаленных вычислений и базы данных полученных результатов, устанавливаемый на сервере получено свидетельство на программу для ЭВМ N°2018665878 «Технический комплекс для подготовки к перспективным профессиям в нейрофизиологии, включая модуль удаленных вычислений» A certificate for a computer program N ° 2018665878 "Technical complex for preparation for promising professions in neurophysiology, including a remote computing module" was received for the module 11 of remote computing and the database of the results obtained, installed on the server
Программа предназначена для обеспечения работы сложных вычислительных алгоритмов во время учебной деятельности при подготовке учащихся к новым перспективным профессиям. Программная часть решает следующие задачи: обеспечение работы сложных вычислительных алгоритмов в режиме реального времени при имеющемся доступе к сети; обеспечение доступа к центральной базе хранения записей сигналов пользователей. The program is designed to ensure the operation of complex computational algorithms during educational activities in preparing students for new promising professions. The software part solves the following tasks: ensuring the operation of complex computational algorithms in real time with the available access to the network; providing access to a central database for storing user signal records.
Электрогарнитура (ЭГ) 3 обеспечивает регистрации электрокардиограммы по одному отведению, электромиограммы по двум каналам, фотоплетизмограммы и кожно-гальванической реакции по одному каналу, а также комбинации этих сигналов и сигнала ЭЭГ, регистрируемого нейрогарнитурой, в полиграфическом режиме. Датчики регистрации ЭКГ, ЭМГ и КГР устанавливаются на теле человека и подключаются к ЭГ с помощью соединительных проводов. Фотоплетизмографический сенсор интегрирован непосредственно в ЭГ и для проведения эксперимента необходимо приложить палец с боковой стороны ЭГ к фотоплетизмографическому сенсору. Также в ЭГ встроен девятиосевой инерциальный датчик, что позволяет контролировать положение ЭГ в пространстве. Передача биосигналов, зарегистрированных ЭГ, на ПК, или иное устройство может осуществляться по Wi-Fi или по USB. ЭГ имеет встроенный дисплей, на который выводится интерфейс управления, или регистрируемый биосигнал. Питание ЭГ осуществляется от встроенного аккумулятора. The electric headset (EG) 3 provides registration of an electrocardiogram in one lead, an electromyogram in two channels, a photoplethysmogram and a galvanic skin response in one channel, as well as a combination of these signals and an EEG signal recorded by a neuroheadset in polygraphic mode. ECG, EMG and GSR registration sensors are installed on the human body and connected to the EG using connecting wires. The photoplethysmographic sensor is integrated directly into the EG and for the experiment it is necessary to put a finger on the side of the EG to the photoplethysmographic sensor. Also, the EG has a built-in nine-axis inertial sensor, which allows control the position of the EG in space. The transmission of biosignals recorded by the EG to a PC or other device can be carried out via Wi-Fi or USB. The EG has a built-in display on which the control interface or the registered biosignal is displayed. The EG is powered from the built-in battery.
ЭГ регистрирует вышеперечисленные биосигналы исключительно для ознакомительных учебных целей, использование зарегистрированных биосигналов для медицинских целей не предусмотрено. The EG registers the above-mentioned biosignals exclusively for educational purposes, the use of registered biosignals for medical purposes is not provided.
Электрогарнитура состоит из следующих компонентов : The headset consists of the following components:
- АЦП-7984 - ADC-7984
- дисплей - WF52ASLASDNGO - display - WF52ASLASDNGO
- контроллер - STM32F765 - controller - STM32F765
- цифровая интегральная микросхема CPLD - LCMX02-7000HC - digital integrated circuit CPLD - LCMX02-7000HC
(httys://syb. terraelectronica.ru/yroduct/2177706) (httys: // syb.terraelectronica.ru/yroduct/2177706)
-5 разъемов TouchProof для подключения датчиков - разъемы Din 1,5 мм разъем для КГР, ЭКГ, ЭМГ. -5 TouchProof connectors for connecting sensors - Din connectors 1.5 mm connector for GSR, ECG, EMG.
- разъем micro USB для подключения к компьютеру. - micro USB connector for connecting to a computer.
Нейрогарнитура Neuro headset
В комплект нейрогарнитуры входят следующие элементы: The kit includes the following items:
1. Усилительный блок нейрогарнитуры. 1. Amplifying unit of a neuro-headset.
2. Сухие электроды не менее 8 шт. для регистрации ЭЭГ 2. Dry electrodes at least 8 pcs. for EEG registration
3. Референтные ЭЭГ-электроды не менее 2 шт. 3. Reference EEG electrodes, at least 2 pcs.
4. Электрод заземления- 1 шт. 4. Grounding electrode - 1 pc.
5. Комплект аккумуляторная батарея на 5 В с micro USB. 5. Set of 5V rechargeable battery with micro USB.
6. Система креплений для головы и плеча. 6. System of fastenings for head and shoulder.
7. microUSB - USB для подключения усилительного блока к компьютеру. 7. microUSB - USB for connecting the amplifier unit to a computer.
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. The amplifying unit of the neuro-headset is designed to record the bioelectrical activity of the brain through the connected EEG electrodes and to further process and transmit the surface EEG or signals obtained on its basis to a PC or a device that replaces it.
Усилитель нейрогарнитуры должен обладать одновременно и высокой чувствительностью и высокой помехоустойчивостью. Чувствительность должна быть на уровне 1 мкВ при возможных наводимых по входу сетевых помехах до 0,5 В даже при наличии специальных схем подавления посредством дополнительных электродов на теле пациента. Сопротивление электродного контакта с телом пациента в случае «сухих» электродов лежит в диапазоне 50...500 кОм в случае 6. . .8 контактных выступов в одном электроде (среднее значение L/50·500=158 кОм). The headset amplifier must have both high sensitivity and high noise immunity. The sensitivity should be at the level of 1 μV with possible input line interference up to 0.5 V even with special suppression circuits by means of additional electrodes on the patient's body. The resistance of the electrode contact with the patient's body in the case of "dry" electrodes is in the range of 50 ... 500 kOhm in case 6.. .8 contact protrusions in one electrode (average value L / 50 * 500 = 158 kΩ).
Чувствительности в 1 мкВ соответствует собственный шум усилителя, приведенный к его входу, на уровне 0,3 мкВ в полосе от 1 до 30 Гц. Данная полоса частот относится к инфранизким частотам, для которых характерно проявление специфического шума «I/f», называемого еще также «розовым» шумом или «фликкер- шумом». В силу этого, при проектировании усилителя ЭЭГ необходимо обязательно смотреть на шумовые характеристики на инфранизких частотах и выбирать с меньшим значением не только шума, но и параметра "1/f corner frequency" - частота перехода от шума типа «I/f» к равномерному белому шуму. Одним из лучших усилителей в этой частотной области является AD8672, у которого шум в полосе 0,1... 10 Гц равен 77 nV р-р, a "1/f comer frequency" равна 1 Гц. Дифференциальное входное сопротивление AD8672 равно 15 Мом, что приемлемо для источника сигнала с сопротивлением 158 кОм. The sensitivity of 1 μV corresponds to the amplifier's own noise, reduced to its input, at a level of 0.3 μV in the band from 1 to 30 Hz. This frequency band refers to infra-low frequencies, which are characterized by the manifestation of specific noise "I / f", also called "pink" noise or "flicker noise". Because of this, when designing an EEG amplifier, it is imperative to look at the noise characteristics at infra-low frequencies and choose with a lower value not only of noise, but also of the parameter "1 / f corner frequency" - the frequency of transition from noise of the "I / f" type to uniform white noise. One of the best amplifiers in this frequency domain is the AD8672, whose noise in the 0.1 ... 10 Hz band is 77 nV p-p, and the "1 / f comer frequency" is 1 Hz. The AD8672 has a differential input impedance of 15 MΩ, which is acceptable for a 158 kΩ signal source.
Подавление сетевой наводки 50 Гц необходимо проводить в первом каскаде усилителя, чтобы получить большой коэффициент усиления без ввода усилителя в насыщение от большой помехи. Это возможно сделать, если в усилитель ввести частотно скорректированную обратную связь, так чтобы на 50 Гц усиление отсутствовало (см. фиг.З). Suppression of mains noise 50 Hz must be carried out in the first stage of the amplifier in order to obtain a high gain without saturating the amplifier from large noise. This can be done if a frequency-corrected feedback is introduced into the amplifier, so that there is no gain at 50 Hz (see Fig. 3).
В предлагаемой схеме для подавления усиления 50 Гц используется ООС (отрицательная обратная связь) первого каскада, в цепь которой включен режекторный 2-Т мост. Эквивалентное сопротивление цепи ООС на частоте 50 Гц резко падает, в результате чего падает и общий коэффициент усиления. Величина уменьшения усиления зависит от разброса значений компонентов 2-Т моста (резисторов и конденсаторов). Для типичного разброса номиналов в 5% величина режекции составит около 40 дБ (см. Analog Devices - Twin Т Notch Filter, Mini Tutorial (MT-225)). Если резисторы с 1% разбросом найти несложно, то конденсаторы с 1% разбросом, да еще на десятки нано Фарад, найти почти невозможно, да и стоимость у них будет высокая. In the proposed scheme, to suppress the 50 Hz amplification, OOS (negative feedback) of the first stage is used, in the circuit of which a 2-T notch bridge is included. The equivalent resistance of the OOS circuit at a frequency of 50 Hz drops sharply, as a result of which the overall gain also drops. The amount of gain reduction depends on the spread of the 2-T bridge components (resistors and capacitors). For a typical 5% spread, the notch will be around 40 dB (see Analog Devices - Twin T Notch Filter, Mini Tutorial (MT-225)). If resistors with 1% spread are easy to find, then capacitors with 1% spread, and even tens of nano Farads, are almost impossible to find, and their cost will be high.
Коэффициент усиления необходимо делать более 100 (40 дБ), что позволит реализовать минимальные шумовые характеристики используемых усилителей. При увеличении усиления сверх 100 шум хоть и падает, но очень несущественно. В предлагаемом усилителе установлен коэффициент усиления примерно 316 раз (50 дБ). С учетом глубины режекции 50 Гц около -40 дБ, получается, что 50 Гц помеха тоже усиливается, только не в 310 раз, а всего в 3,16 раза. Чтобы при таком усилении не возникло бы режима ограничения сигнала, входной усилитель запитывается повышенным напряжением питания ±10 В, что позволяет работать с 50 Гц помехой вплоть до ±1,5 В (с запасом). The gain must be more than 100 (40 dB), which will allow the minimum noise characteristics of the amplifiers used to be realized. When the gain is increased over 100, the noise, although it drops, is very insignificant. The proposed amplifier has a gain of approximately 316 times (50 dB). Taking into account the 50 Hz rejection depth of about -40 dB, it turns out that the 50 Hz interference is also amplified, only not by 310 times, but only by 3.16 times. So that with such a gain not there would be a signal limiting mode, the input amplifier is powered by an increased supply voltage of ± 10 V, which makes it possible to work with 50 Hz interference up to ± 1.5 V (with a margin).
Блок схема усилителя приведена на фиг.2. Для создания предлагаемой схемы может использоваться следующая элементная база: The block diagram of the amplifier is shown in Fig. 2. The following element base can be used to create the proposed circuit:
Блок 8 ООС для «привязки» потенциала схемной земли к потенциалу тела человека - схема RLD на ОРА2140АШ, Block 8 OOS for "binding" the potential of the circuit earth to the potential of the human body - RLD circuit on OPA2140ASh,
Входной блок 9 усилителя - ESD Protection, OverVoltage Protection - BAV99, Блок 10 коммутатора режимов работы канала усиления - ADG5209BRUZ, Amplifier input unit 9 - ESD Protection, OverVoltage Protection - BAV99, Amplifier channel operating mode switch unit 10 - ADG5209BRUZ,
Блок 11 малошумящего усилителя - AD8672ARZ, Low Noise Amplifier Block 11 - AD8672ARZ,
Блок 12 амплитудного ограничителя с НЧ фильтром - BAV99, Block 12 of the amplitude limiter with a low-pass filter - BAV99,
Блок 13 многоканального АЦП - ADS1299IPAG, Block 13 multichannel ADC - ADS1299IPAG,
Блок 14 ООС для малошумящего усилителя со схемой подавления 50 Гц - 2-Т мост на AD8244BRMZ ± интегратор на AD8622ARZ, Block 14 OOS for a low-noise amplifier with a 50 Hz suppression circuit - 2-T bridge on AD8244BRMZ ± integrator on AD8622ARZ,
Блок 15 импедансометра - AD5933YRSZ ± коммутаторы каналов на ADG728BRUZ ± выходной и входной усилители на AD8622ARZ. Block 15 of the impedance meter - AD5933YRSZ ± channel switches on the ADG728BRUZ ± output and input amplifiers on the AD8622ARZ.
Применяются датчики DF6.17 (производства ООО Инженерный Центр «Комплекс-М», паспорт ТРВЦ.301241.001ПС). Корпус датчика изготовлен из полиамида 610 литьевого ГОСТ 10589-87. В верхней части корпуса располагается крепежное устройство типа кнопка Alpha 12,5 мм для крепления электрода к гарнитуре. В нижней части корпуса расположены шесть проволочных контактов с шариками из нержавеющей стали марки 316Г на концах, обеспечивающие электрический контакт с поверхностью кожи. Все контакты электрически соединены между собой и центральной жилой кабеля для подключения к измерительному блоку комплекса. DF6.17 sensors are used (manufactured by LLC Engineering Center "Complex-M", passport TRVTs.301241.001PS). The sensor body is made of cast polyamide 610 GOST 10589-87. In the upper part of the body there is a 12.5 mm Alpha button fastening device for attaching the electrode to the headset. At the bottom of the case are six wire contacts with 316G stainless steel balls at the ends, providing electrical contact with the skin surface. All contacts are electrically connected to each other and the central core of the cable for connection to the measuring unit of the complex.
Инженерный конструктор и ресурсные наборы Engineering Designer and Resource Sets
Применяются инженерный конструктор и ресурсные наборы производства ООО "Брейн Девелопмент". Ниже приведены их краткие описания. An engineering designer and resource kits produced by Brain Development LLC are used. Below are their brief descriptions.
1. Конструктор Роботрек "Базовый» (фиг.4) 1. Constructor Robotrack "Basic" (figure 4)
В состав набора входят не менее 828 деталей: The set includes at least 828 parts:
1. Пластиковые балки разных форм (5 видов), блоки (11 видов) для 1. Plastic beams of different shapes (5 types), blocks (11 types) for
конструирования объектов. constructing objects.
2. Металлические блоки разных форм (10 видов). 2. Metal blocks of different shapes (10 types).
3. Колеса (5 видов). 4. Шестеренки (4 вида), рычаги и пластиковые уголки, набор звеньев для гусениц.3. Wheels (5 types). 4. Gears (4 types), levers and plastic corners, a set of links for tracks.
5. Набор пластиковых (4 вида) и металлических (3 вида) валов, пластиковых втулок и пластиковых, резиновых и металлических муфт, железных болтов (три размера) и гаек, шайбы. 5. A set of plastic (4 types) and metal (3 types) shafts, plastic bushings and plastic, rubber and metal couplings, iron bolts (three sizes) and nuts, washers.
6. Набор плоских пластиковых рамок (3 вида) и резиновых адаптеров (2 вида). 6. A set of flat plastic frames (3 types) and rubber adapters (2 types).
7. Набор объемных прямоугольных сединительных балок (2 вида). 7. A set of volumetric rectangular connecting beams (2 types).
8. Набор пластиковых штифтов 5 размеров и приспособления для установки штифтов. 8. Set of plastic pins in 5 sizes and fixtures for installing pins.
9. Одна материнская плата для продвинутого уровня. 9. One motherboard for the advanced level.
10. Два двигателя постоянного тока и 1 серводвигатель для продвинутого уровня и 2 внешних энкодера. 10. Two DC motors and 1 servo motor for advanced level and 2 external encoders.
11. Набор различных датчиков (6 видов). 11. A set of various sensors (6 types).
12. USB кабель для платы продвиного уровня и программатор для платы основного уровня. 12. USB cable for the advanced board and a programmer for the main board.
13. Кейс для батареек 9 V. 13. Case for 9 V batteries.
14. Пульт дистанционного управления. 14. Remote control.
15. Отвертка, гаечный ключ. 15. Screwdriver, wrench.
16. Диск с ПО РОБОТРЕК, инструкции, не менее 39 готовых файлов для прошивки платы ТРЕКДУИНО с алгоритмами для программирования роботов при условии наличия набора РОБОТРЕК ДАТЧИКИ дополнительно. 16. Disk with ROBOTRACK SOFTWARE, instructions, at least 39 ready-made files for flashing the TRECDUINO board with algorithms for programming robots, provided that the ROBOTRACK SENSORS kit is available in addition.
С помощью конструктора Роботрек «Базовый» можно сформировать основные навыки и компетенции для профессий, связанных с научно- техническим направлением, например, инженер-разработчик, инженер- моделист, инженер-проектировщик, инженер-конструктор и т.д. В рамках комплекса обучающийся может разработать собственный авторский проект - нейроустановку, где может продемонстрировать знания, полученные в области нейро- и психофизиологии при разработке и программировании робототехнических моделей. Обучающийся с помощью деталей конструктора может разработать прототип неуроустановки, связанной с демонстрацией работы определенных органов человека продемонстрировать его функциональную деятельность (например, модель «Инстинкт», демонстрирующую одну из функций среднего мозга: материнский инстинк, собрать прототип батискафа или любую другую робототехническую модель, с помощью которой можно демонстрировать возможности организма человека, т.е. управлять робототехническими моделями с помощью биоэлектрической активности сердца, мышц и головного мозга) With the help of the "Basic" Robotrack constructor, you can form the basic skills and competencies for professions related to the scientific and technical direction, for example, a development engineer, a model engineer, a design engineer, a design engineer, etc. Within the framework of the complex, the student can develop his own author's project - a neuroinstallation, where he can demonstrate the knowledge gained in the field of neuro- and psychophysiology in the development and programming of robotic models. A student, using the details of the constructor, can develop a prototype of a non-installation related to the demonstration of the work of certain human organs, demonstrate his functional activity (for example, the "Instinct" model, demonstrating one of the functions of the midbrain: maternal instinct, assemble a prototype bathyscaphe or any other robotic model, which can demonstrate the capabilities of the body a person, i.e. control robotic models using bioelectrical activity of the heart, muscles and brain)
2. Ресурсный набор Роботрек "Датчики" (фиг.5) 2. Resource set Robotrack "Sensors" (Fig. 5)
В состав набора входит не менее 25 элементов: The set includes at least 25 elements:
1. Светодиодные модули трех цветов. 1. LED modules in three colors.
2. Акселерометр, гироскоп. 2. Accelerometer, gyroscope.
3. Два внешних энкодера. 3. Two external encoders.
4. Датчик огня. 4. Fire sensor.
5. Датчик звука. 5. Sound sensor.
6. Датчик касания. 6. Touch sensor.
7. Датчик наклона. 7. Tilt sensor.
8. Датчик вибрации. 8. Vibration sensor.
9. Датчик магнитного поля. 9. Magnetic field sensor.
10. Пьезоизлучатель. 10. Piezo emitter.
11. Ультразвуковой датчик расстояния. 11. Ultrasonic distance sensor.
12. Датчик цвета+датчик освещенности. 12. Color sensor + light sensor.
13. Датчик ПДУ. 13. Remote control sensor.
14. Инфракрасный датчик (ПК -датчик). 14. Infrared sensor (PC-sensor).
15. Динамик. 15. Speaker.
При разработке собственных моделей или создании нейроустановок, предусмотренных занятиями по образцу, данный ресурсный набор с датчиками позволяет создать имитацию работы организма человека, например, робототехническая модель «РобоМозг». При разработке авторских уникальных нейроустановок позволяет демонстрировать работу прототипов производственных моделей или отрабатывать теоретические знания, полученные на занятии при помощи разработанного собственно проекта (например, лабораторная работа "ИНТЕРФЕЙС «МОЗГ — КОМПЬЮТЕР», где необходимо разработать авторскую, уникальную нейроустановку имитирующую эксперимент Дельгадо. ) When developing your own models or creating neuroinstallations, provided for by classes according to the sample, this resource set with sensors allows you to create an imitation of the work of the human body, for example, the robotic model "RoboBrain". When developing author's unique neuroinstallations, it allows demonstrating the work of prototypes of production models or working out theoretical knowledge gained in class using the project itself developed (for example, the laboratory work "INTERFACE" BRAIN - COMPUTER ", where it is necessary to develop an author's, unique neuroinstallation simulating Delgado's experiment.)
3. Ресурсный набор Роботрек "Цветной TFT дисплей" (фиг.6) 3. Resource kit Robotrack "Color TFT display" (Fig. 6)
Состоит из сенсорного дисплея TFT 2.4 LGD , корпуса для TFT экрана, кабеля С помощью включенных в состав ПО Роботрек библиотек и графических блоков можно выполнять базовые действия - рисовать геометрические фигуры, выводить текст, включать режим рисования на тач-скрине. Consists of TFT 2.4 LGD touch display, TFT housing, cable With the help of libraries and graphic blocks included in the Robotrack software, you can perform basic actions - draw geometric shapes, display text, turn on the drawing mode on the touch screen.
При помощи TFT дисплея обучающийся может продемонстрировать результат работы с программой, может вывести результат работы программы и своей деятельности в области программирования на экран. With the help of the TFT display, the student can demonstrate the result of working with the program, can display the result of the program and his activities in the field of programming on the screen.
4. Ресурсный набор Роботрек «Червячная передача» (фиг.7) 4. Resource set Robotrack "Worm gear" (Fig. 7)
Винтовая шестерня необходима для создания сложный механических передач, формируя компетенции инженеров разработчиков и инженеров конструкторов. Используя данный ресурсный набор, увеличиваются мощности подъемных механизмов и передачи движения под углом в 90 градусов. В состав набора входит 1 червячная передача. The helical gear is essential for the creation of complex mechanical transmissions, forming the competence of design engineers and design engineers. Using this resource set, the power of lifting mechanisms and transmission of motion at an angle of 90 degrees is increased. The set includes 1 worm gear.
5. Ресурсный набор Роботрек «Энерджитрек-мини» (фиг.8) 5. Resource set Robotrack "Energitrek-mini" (Fig. 8)
Состоит из аккумулятора и зарядного устройства. Consists of a battery and a charger.
«Энерджитрек-мини» позволяет обеспечивать длительную работу плат при максимальной нагрузке, поддерживает одновременное использование 2 моторов постоянного тока, совместно с сервомоторами, и другими датчиками/исполнителями. Будет полезен для разработки масштабных проектов с использованием образовательных наборов «Роботрек». "Energitrek-mini" allows to ensure long-term operation of boards at maximum load, supports the simultaneous use of 2 DC motors, together with servomotors, and other sensors / performers. It will be useful for the development of large-scale projects using educational sets "Robotrack".
6. Ресурсный набор Роботрек «Энерджитрек» (фиг.9) 6. Resource set Robotrack "Energitrack" (Fig. 9)
Состоит из аккумулятора и зарядного устройства. Consists of a battery and a charger.
«Энерджитрек» позволяет обеспечивать длительную работу плат при максимальной нагрузке, поддерживает одновременное использование 4 моторов постоянного тока, совместно с сервомоторами, дисплеем, аудиотреком и другими датчиками/исполнителями. Будет полезен для разработки масштабных проектов с использованием образовательных наборов «Роботрек». "Energitrack" allows to ensure long-term operation of boards at maximum load, supports the simultaneous use of 4 DC motors, together with servomotors, display, audio track and other sensors / performers. It will be useful for the development of large-scale projects using educational sets "Robotrack".
7. Ресурсный набор Роботрек "Аудиотрек (фиг.10) 7. Resource set Robotrack "Audiotrack (fig. 10)
Состоит из динамика, корпуса, карты памяти. Consists of speaker, case, memory card.
Позволяет использовать возможность воспроизведения аудиофайлов при разработке проектов или для воспроизведения инструкции при лабораторных работах (например, лабораторная работа «Аутогенная тренировка») . Allows you to use the ability to play audio files when developing projects or to play instructions in laboratory work (for example, laboratory work "Autogenic training").
Аудиомодуль «Аудиотрек» предназначен для расширения возможностей конструктора Роботрек «Базовый». Позволяет воспроизводить аудиозаписи в популярных форматах таких как MP3, WAV и WMA. Комплекс работает следующим образом: The audio module "Audiotrack" is designed to expand the capabilities of the "Basic" Robotrack constructor. Allows you to play audio recordings in popular formats such as MP3, WAV and WMA. The complex works as follows:
1. Установливается ПО на компьютер. 1. The software is installed on the computer.
2. Запускается ПО и осуществляется вход в систему по своему логину и паролю. 2. The software is launched and logged into the system using your username and password.
3. Запускается модуль с занятием (Расписание занятий составляется в CRM- системе). 3. The module with the lesson is launched (the lesson schedule is compiled in the CRM system).
4. Изучается теоретический материал занятия, используется подготовленный материал, структурированный по разделам и темам. При необходимости используется глоссарий. 4. The theoretical material of the lesson is studied, the prepared material is used, structured by sections and topics. A glossary is used if necessary.
5. Проводится лабораторная работа. Всего 4 типа лабораторных работ. 5. Laboratory work is being carried out. There are 4 types of laboratory work in total.
в зависимости от типа лабораторной работы для ее проведения выполняется одно из нижеперечисленных действий: depending on the type of laboratory work, one of the following actions is performed to conduct it:
• запускается интерактивное приложение; • the interactive application is launched;
• собирается робототехническую модель или нейроустановка и осуществляется управление ею; • a robotic model or neuroinstallation is assembled and controlled;
• подключается оборудование (нейрогарнитура или электрогарнитура), производится настройка оборудования, осуществляется съем сигналов и изучаются биоэлектрические сигналы организма человека, либо проведение анализа полученного ранее сигнала; • equipment is connected (a neuro-headset or an electric headset), the equipment is set up, signals are picked up and bioelectric signals of the human body are studied, or the analysis of the previously received signal;
• собирается робототехническая модель, подключается оборудование (нейрогарнитура или электрогарнитура) и осуществляется управление робототехнической моделью. • a robotic model is assembled, equipment (neuro-headset or electric headset) is connected and the robotic model is controlled.
6. При необходимости заносятся данные в персональный блокнот, зарисовываются графические объекты или используется глоссарий. 6. If necessary, enter data into a personal notebook, draw graphic objects or use a glossary.
7. Проводится тестирование. Модуль тестирования и разработанная технология проведения процедуры тестирования позволяет осуществлять, как индивидуальный контроль знаний педагогом, так и самоконтроль, полученных знаний самим обучающимся. 7. Testing is in progress. The testing module and the developed technology of the testing procedure allow both individual control of knowledge by the teacher and self-control of the knowledge gained by the student himself.
8. Все полученные в ходе работы результаты тестирования и снятые сигналы сохраняются на сервере. 8. All test results obtained in the course of work and removed signals are saved on the server.
Лабораторные работы могут быть 4 типов : Laboratory work can be of 4 types:
1. Лабораторная работа, которая предполагает изучение психофизиологии и нейрофизиологии человека и возможностей организма человека. Например, лабораторная работа раздела 5 занятия 3 «Создание персональной схемы 10-20». 2. Интеграция нейрофизиологии и инжиниринга. Целью такого типа лабораторных работ является изучение возможности управления робототехническими нейроустановками, созданными и разработанными самими обучающимися из конструктора Роботрек «Базовый» с использованием ресурсных наборов или нейроустановок, собранных по картам сборки, которые идут по тематике занятия. Управление такого типа нейроустановками при помощи сигналов мозга, сердца, потенциала мышц и КГР. Такая лабораторная работа состоит из двух частей: первая часть инжиниринг, в рамках которой обучающий собирает нейроустановку и программирует ее, программирование может происходить двумя способами (использовать готовую программу или самостоятельно создать программу для нейроустановки, программирование происходит в среде RobotrackIDE). Вторая часть лабораторной работы заключается в съеме биоэлектрических сигналов человека и предоставлении возможности обучающимся использовать данный сигнал для управления нейроустановками. Данный тип лабораторной работы направлен на демонстрацию возможности человека и использовании физиологических показаний на практике. Например, лабораторная работа раздела 5 занятия 4 «электрофизиологические методы изучения мозга» 1. Laboratory work, which involves the study of psychophysiology and neurophysiology of a person and the capabilities of the human body. For example, laboratory work of section 5 of lesson 3 "Creating a personal scheme 10-20". 2. Integration of neurophysiology and engineering. The purpose of this type of laboratory work is to study the possibility of controlling robotic neuroinstallations created and developed by the students themselves from the Robotrack "Basic" constructor using resource kits or neuroinstallations collected from the assembly maps that follow the topic of the lesson. Control of this type of neuroinstallation using signals from the brain, heart, muscle potential and GSR. This laboratory work consists of two parts: the first part is engineering, within which the teacher assembles a neuroinstallation and programs it, programming can take place in two ways (use a ready-made program or create a program for a neuroinstallation yourself, programming takes place in the RobotrackIDE environment). The second part of the laboratory work consists in picking up bioelectric signals of a person and enabling students to use this signal to control neuroinstallations. This type of laboratory work is aimed at demonstrating human capabilities and using physiological indications in practice. For example, laboratory work of section 5 of lesson 4 "electrophysiological methods of studying the brain"
3. Инжиниринг. Обучающийся разрабатывает или собирает по картам сборки нейроустановки, демонстрирующие работу нейрофизиологических процессов человека. Например, модель нейронной сети или «РобоМозг» 3. Engineering. The student develops or collects neuroinstallations using assembly maps that demonstrate the work of human neurophysiological processes. For example, a neural network model or "RoboBrain"
4. Работа с интерактивным приложением по изучению и закреплению знаний из области нейрофизиологии человека. Например, лабораторная работа раздела 2 занятия 4 «продолговатый мозг» 4. Work with an interactive application for the study and consolidation of knowledge from the field of human neurophysiology. For example, laboratory work of section 2 of lesson 4 "medulla oblongata"
Таким образом, предлагаемый комплекс позволяет значительно повысить эффективность обучения и усвоения учебного материала при изучении основ психофизиологии, нейрофизиологии и специальностей в области нейротехнологий по сравнению с известными аналогами. Thus, the proposed complex makes it possible to significantly increase the efficiency of teaching and assimilation of educational material in the study of the basics of psychophysiology, neurophysiology and specialties in the field of neurotechnology in comparison with known analogues.
Claims
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA202192365A EA202192365A1 (en) | 2019-02-25 | 2019-11-06 | DIGITAL TRAINING COMPLEX FOR PREPARATION FOR PERSPECTIVE PROFESSIONS IN THE FIELD OF NEUROPHYSIOLOGY |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105252 | 2019-02-25 | ||
| RU2019105252A RU2698994C1 (en) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | Digital training complex for preparing for promising occupations in neurophysiology |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020176012A1 true WO2020176012A1 (en) | 2020-09-03 |
Family
ID=67704473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/050209 Ceased WO2020176012A1 (en) | 2019-02-25 | 2019-11-06 | Digital educational system for preparing for emerging professions in the field of neurophysiology |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA202192365A1 (en) |
| RU (1) | RU2698994C1 (en) |
| WO (1) | WO2020176012A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112785881A (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 布雷恩开发有限公司 | Digital training complex for prospective occupations in the field of neurophysiology |
| WO2025048670A1 (en) * | 2023-09-01 | 2025-03-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Нейри" | Headband pro personal device for measuring physiological parameters |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030110215A1 (en) * | 1997-01-27 | 2003-06-12 | Joao Raymond Anthony | Apparatus and method for providing educational materials and/or related services in a network environment |
| WO2012099595A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Morrow Lana | Electrode for attention training techniques |
| US20170041699A1 (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | Emotiv, Inc. | Method and system for collecting and processing bioelectrical and audio signals |
| US20180075772A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | International Business Machines Corporation | Monitoring learning performance using neurofeedback |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2357294C2 (en) * | 2006-12-05 | 2009-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method of training and mastering teaching material and device to this end |
| RU2010153757A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-10 | Плеадес Паблишинг, Лтд. (VG) | REAL-TIME TRAINING SYSTEM |
| RU106016U1 (en) * | 2010-12-28 | 2011-06-27 | Плеадес Паблишинг, Лтд. | REAL-TIME TRAINING SYSTEM |
| RU2477528C2 (en) * | 2011-05-06 | 2013-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Interactive automated training system |
-
2019
- 2019-02-25 RU RU2019105252A patent/RU2698994C1/en active
- 2019-11-06 EA EA202192365A patent/EA202192365A1/en unknown
- 2019-11-06 WO PCT/RU2019/050209 patent/WO2020176012A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030110215A1 (en) * | 1997-01-27 | 2003-06-12 | Joao Raymond Anthony | Apparatus and method for providing educational materials and/or related services in a network environment |
| WO2012099595A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Morrow Lana | Electrode for attention training techniques |
| US20170041699A1 (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | Emotiv, Inc. | Method and system for collecting and processing bioelectrical and audio signals |
| US20180075772A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | International Business Machines Corporation | Monitoring learning performance using neurofeedback |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA202192365A1 (en) | 2021-11-29 |
| RU2698994C1 (en) | 2019-09-02 |
| RU2019105252A3 (en) | 2019-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Szafir et al. | ARTFul: adaptive review technology for flipped learning | |
| Katona et al. | A brain–computer interface project applied in computer engineering | |
| Aung et al. | Augmented reality-based RehaBio system for shoulder rehabilitation | |
| RU2698994C1 (en) | Digital training complex for preparing for promising occupations in neurophysiology | |
| Xu et al. | The effectiveness of virtual reality in safety training: Measurement of emotional arousal with electromyography | |
| Alinier et al. | 12-Lead ECG training: The way forward | |
| WO2021006770A2 (en) | System and method for monitoring and teaching children with autistic spectrum disorders | |
| EA043774B1 (en) | DIGITAL TRAINING COMPLEX FOR PREPARATION FOR PROMISING PROFESSIONS IN THE FIELD OF NEUROPYSIOLOGY | |
| Tepe et al. | A computer‐aided educational device and toolbox for biomedical signal processing at the undergraduate level | |
| Haase et al. | The do-it-yourself electrocardiogram | |
| Assante et al. | Involving graduating engineers in applying a commercial brain-computer interface to motorized wheelchair driving | |
| CN112785881A (en) | Digital training complex for prospective occupations in the field of neurophysiology | |
| Gong et al. | Haptic feedback of tool vibrations facilitates telerobotic construction | |
| Nisar et al. | A participatory design approach to develop a VR-based electrocardiogram training simulator | |
| Björn | Development of an effective pedagogical EEG simulator: design-based research project among biomedical laboratory science students | |
| Gonzalez-Sanchez et al. | How to do multimodal detection of affective states? | |
| Misses et al. | Development of an electrocardiograph prototype for educational purposes | |
| Handayani et al. | Development of an integrated laboratory course sequence on biomedical instrumentation and signal processing | |
| Cheng | Robotics and autism: a review of current applications of robotics for autism spectrum disorder | |
| Poboroniuc | Integration of Strong Interdisciplinary Research on Master’s Research Programs in the Electrical Engineering Area | |
| Song et al. | Girl Scouts STEM Day Program | |
| Suzuki et al. | Development of a low-cost EMG biofeedback device kit as an educational tool for physical therapy students | |
| Martinez et al. | Electronics Laboratory Practices: A Didactic ECG Signal Generator | |
| Zîrnă et al. | Multiple Educational Sensor System and Application for Vital Signs and Daily Activities Monitoring | |
| Ahmad et al. | Design and Development of Neuroscience Teaching Module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19827853 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19827853 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |