Desenvolvimento preliminar de uma prótese de braço controlada por eletroencefalografia

Abstract

Este trabalho tem como desígnio o desenvolvimento preliminar de uma prótese de braço controlada por eletroencefalografia, visando proporcionar benefícios aos portadores de deficiência motora, visto que atualmente, milhões de pessoas no mundo possuem algum tipo de deficiência motora, grande parte causada por amputações nos membros superiores. No Brasil, o número de portadores de deficiência motora equivale a 7% da população. A solução encontrada para a reabilitação dessas pessoas é a utilização de próteses de diversos tipos e com determinadas características e funcionalidades. Uma das mais avançadas próteses que se conhece é aquela controlada pela atividade muscular da região restante do braço amputado. No entanto, estudos vêm sendo realizados para o desenvolvimento de próteses controladas pela atividade cerebral, através de um sistema conhecido como interface cérebro-computador, de modo que o braço protético possa ser controlado sem a necessidade do movimento voluntário dos músculos. Nesta ótica, o presente trabalho incorpora métodos de pesquisa e técnicas bibliográficas, documentais e experimentais, abrangendo uma revisão da literatura nos temas associados a próteses de membros superiores e interfaces cérebro-computador e suas aplicações baseadas em eletroencefalografia. Desta forma, em cumprimento aos objetivos delineados na pesquisa, foram desenvolvidos o protótipo de braço e o dispositivo de monitoramento de atividade cerebral. Como resultado final, apresenta-se uma análise dos resultados dos testes individuais dos protótipos, demonstrando sua adequação a uma futura integração dos equipamentos para o controle efetivo do braço por eletroencefalografia, contribuindo no estudo e aperfeiçoamento das próteses.

The purpose of this paper is the preliminary development of an electroencephalograph-controlled arm prosthesis, aiming to provide benefits to people with motor disabilities, since millions of people worldwide today have some type of motor disability, mostly caused by upper limb amputations. In Brazil, the number of people with motor disabilities is equivalent to 7% of the population. The solution found for the rehabilitation of these people is the use of prostheses of various types and with certain characteristics and functionalities. One of the most advanced prostheses known is that controlled by the muscle activity of the remaining region of the amputated arm. However, studies have been conducted to develop prostheses controlled by brain activity through a system known as the brain-computer interface, so that the prosthetic arm can be controlled without the need for voluntary movement of muscles. In this perspective, the present work incorporates research methods and bibliographic, documentary and experimental techniques, covering a literature review on the topics associated with upper limb prostheses and brain-computer interfaces and their applications based on electroencephalography. Thus, in compliance with the objectives outlined in the research, the arm prototype and the brain activity monitoring device were developed. As a final result, presents an analysis of the results of the individual prototype tests, demonstrating their capacity for future integration of the equipment for effective arm control by electroencephalography, contributing to the study and improvement of the prostheses.