Sterowanie ciągnikiem za pomocą interfejsu człowiek-maszyna opartego na EMG

Jaime Gomez-Gil, Israel San-Jose-Gonzalez, Luis Fernando Nicolas-Alonso i Sergio Alonso-Garcia. Katedra Teorii Sygnalów, Komunikacji i Inżynierii Telematycznej, Uniwersytet w Valladolid, 47011 Valladolid, Hiszpania

Streszczenie

Interfejs między człowiekiem a maszyną (HMI) oparty na elektromyografii (EMG) to ścieżka komunikacyjna między człowiekiem a maszyną, która działa w oparciu o pozyskiwanie i przetwarzanie sygnałów EMG. Artykuł ten bada zastosowanie interfejsów HMI opartych na EMG w prowadzeniu ciągników rolniczych. Użyto interfejsu człowiek-komputer (HCI) EPOC, niskokosztowego urządzenia od firmy Emotiv. Urządzenie to, za pomocą 14 sensorów solnych, mierzy i przetwarza sygnały EMG i elektroencefalograficzne (EEG) z czaszki kierowcy. W naszych testach HMI uwzględniał jedynie detekcję czterech przeszkolonych zdarzeń mięśniowych na czaszce kierowcy: oczy patrzące w prawo i otwarta szczęka, oczy patrzące w prawo i zamknięta szczęka, oczy patrzące w lewo i otwarta szczęka oraz oczy patrzące w lewo i zamknięta szczęka. Kierowanie przy użyciu HMI opartego na EMG zostało porównane z kierowaniem ręcznym oraz kierowaniem autonomicznym GPS. Kierowca testował te trzy systemy kierowania na trzech różnych trasach: prosta linia, krok i okrąg. Dokładność kierowania HMI opartego na EMG była niższa niż dokładność uzyskana przy ręcznym kierowaniu, która była niższa z kolei niż dokładność uzyskana przy kierowaniu autonomicznym GPS; obliczone odchylenia standardowe błędu względem pożądanej trajektorii w linii prostej wyniosły odpowiednio 16 cm, 9 cm i 4 cm. Ponieważ odchylenie standardowe między kierowaniem ręcznym a kierowaniem HMI opartym na EMG różniło się tylko o 7 cm, a ta różnica nie jest istotna w kierowaniu rolniczym, można stwierdzić, że możliwe jest kierowanie ciągnikiem za pomocą HMI opartego na EMG z niemal taką samą dokładnością, jak z ręcznym kierowaniem.Kliknij tutaj, aby przeczytać pełny raport