Лаборатория физиологии и человеко-машинного взаимодействия

Особенности набора

• изучение основ нейротехнологий и человеко-машинного взаимодействия;
• возможность регистрации 5 биосигналов человека: сигнал с мышцы (ЭМГ), сигнал с сердца (ЭКГ), электрическая активность мозга (ЭЭГ), пульс (ФПГ), кожно-гальваническая реакция (КГР);
• выполнение проектно-исследовательских работ.

Первое место во всероссийском конкурсе Агентства Стратегических Инициатив и Ассоциации участников рынка артиндустрии на лучшее учебное оборудование для проектной и исследовательской деятельности школьников 2020 года.

Для кого?
Набор будет полезен для кружков технического творчества, робототехники в рамках дополнительного образования (8—11 классы), а также для подготовки к Олимпиаде НТИ по профилю «Нейротехнологии и когнитивные науки».

Уровень сложности
Работа с набором предполагает знание основ языка программирования С++.

Комплектация
1. Arduino Uno в корпусе, оснащенная гальванической развязкой — 1 шт.
2. Модуль ЭЭГ (одноканальный) — 1 шт.
3. Модуль ЭМГ/ЭКГ — 1 шт.
4. Модуль КГР — 1 шт.
5. Модуль Пульса — 1 шт.
6. Электроды для КГР — 1 шт.
7. Провод для модуля ЭМГ/ЭКГ — 1 шт.
8. Ободок ЭЭГ — 1 шт.
9. Зарядное устройство для аккумулятора — 1 шт.
10. Аккумулятор типа Крона — 2 шт.
11. Одноразовые электроды ЭМГ/ЭКГ — 20 шт.
12. Дополнительные электронные компоненты - 1 шт.
13. Флешка c ПО и метод. материалами — 1 шт.

Особенности набора

• позволяет регистрировать 3 биосигнала человека: модуль электрической активности мозга (ЭЭГ), модуль электрической активности мышц (ЭМГ) и пульс;
• возможность управлять роботами с помощью биосигналов человека;
• методические материалы с 7 лабораторными работами и 30 проектными работами.

Для кого?
Набор будет полезен для кружков технического творчества, робототехники, использующие наборы LEGO MINDSTROMS EV3 (его наличие необходимо для работы с модулями биосигналов человека).

Уровень сложности
Блочный язык программирования в среде LEGO MINDSTORMS EV3-G.

Комплектация
1. Модуль ЭМГ — 1 шт.
2. Ремешок для модуля ЭМГ, размер «малый» — 1 шт.
3. Ремешок для модуля ЭМГ, размер «большой» — 1 шт.
4. Модуль ЭЭГ с ободком — 1 шт.
5. Провод тип «прищепка» для подключения модуля ЭЭГ — 1 шт.
6. Провод тип «кнопка» для подключения модуля ЭЭГ — 2 шт.
7. AUX-кабель — 3 шт.
8. Модуль Пульса — 1 шт.
9. Центральный модуль — 1 шт.
10. Bluetooth-донгл — 1 шт.
11. Флешка c ПО и методическими материалами — 1 шт.

Особенности набора

• позволяет регистрировать биосигналы человека: электрическая активность мозга (ЭЭГ), электрическая активность мышц (ЭМГ), пульс (ФПГ), кожно-гальваническая реакция (КГР), электрокардиограмма (ЭКГ), дыхание, артериальное давление;
• наличие специального модуля «Button» для разметки данных;
• визуализация и широкий спектр параметров для встроенного анализа.

Для кого?
Современный учебно-лабораторный комплекс для естественно-научного направления предназначен для проведения лабораторных и демонстрационных работ на уроке биологии и физики в 8-11 классах, для учебно-исследовательской и проектной деятельности в рамках дополнительного образования, для организации элективных курсов в школах и колледжах. Комплекс позволяет проводить наглядные демонстрационные работы по физиологии человека.

Уровень сложности
Не требует навыков программирования.

Комплектация
1. Cенсор ЭМГ — 1 шт.
2. Cенсор ФПГ — 1 шт.
3. Cенсор ЭЭГ — 1 шт.
4. Cенсор КГР — 1 шт.
5. Cенсор дыхания — 1 шт.
6. Cенсор ЭКГ — 1 шт.
7. Cенсор Button для разметки данных — 1 шт.
8. Центральный модуль — 1 шт.
9. Устройство для регистрации артериального давления - 1 шт.
10. Флешка c ПО и методическими материалами — 1 шт.
11. Учебно-методическое пособие - 1 шт.

Особенности набора
В ходе работы с данным ресурсным набором вам предстоит разработать интерфейсную часть коммуникационной системы общения людей, не имеющих возможности говорить и двигаться. Коммуникационная система будет работать на принципе программного распознавания символов, загаданных испытуемым, по появлению потенциала P300 в его электроэнцефалограмме (ЭЭГ).

Для этого вам потребуется собрать установку для одновременной регистрации восьми каналов ЭЭГ, научиться устанавливать на человека электродную систему (шлем с электродами) и разобраться с принципами цифровой обработки ЭЭГ.

После этого вам будет предложен ряд упражнений и примеров из области физиологии, программирования и электроники, итогом выполнения которых станет создание установки для набора букв «силой мысли».

Уровень сложности
Программирование на языках C++ и Python, необходимо знание основ машинного обучения.

Особенности набора
Ресурсный набор, дополняющий набор-конструктор «Юный нейромоделист» BiTronics Lab. С помощью этого набора вы сможете выполнить следующие практические работы:

• Аркадная игра с биоуправлением;
• Пульсометр;
• Карманный визуализатор сигнала;
• Игра «Змейка» с биоуправлением;
• Управление виртуальным объектом с помощью ЭМГ;
• Мио-азбука Морзе;
• Нейрорисование.

Особенности набора
Ресурсный набор, дополняющий набор-конструктор «Юный нейромоделист» BiTronics Lab. С помощью этого набора вы сможете выполнить следующие практические работы:

• ИК-пульт с биоуправлением;
• Мониторинг температуры;
• Игра на запоминание последовательности;
• Мио-музыка;
• Различные способы управление сервомотором;
• Определение временного разрешения различных сенсорных систем.

Особенности набора
Ресурсный набор, дополняющий набор-конструктор «Юный нейромоделист» BiTronics Lab. С помощью этого набора вы сможете выполнить следующие практические работы:

• Виртуальный монитор пульса;
• Пьезопульсар;
• Силомер со светодиодной шкалой;
• Счетчик сокращений мышц;
• Мио-индикатор;
• Определение скорости реакции;
• Определение средней скорости распространения пульсовой волны.

Особенности набора
Проектный ресурсный набор для подготовки к компетенции World Skills «Проектирование нейроинтерфейсов»

Комплектация
1. Система для регистрации восьми каналов электроэнцефалограммы — 1 шт.
2. Макет бионического протеза руки человека — 1 шт.
3. Набор-конструктор «Юный нейромоделист» BiTronics Lab — 1 шт.
4. Система для регистрации четырех каналов электромиограммы — 1 шт.

Особенности набора
Одноразовый электрод, размер - материал электрода - «FOAM» (непроницаемый для жидкости вспененный полиуретан - пенопласт на полипропиленовой (полиуретановой) основе), с особо прочным клеем для кратковременного и долговременного наблюдения, холтеровского мониторирования и исследований в состоянии покоя).

Используется для подключения датчиков ЭМГ/ЭКГ из набора-конструктора «Юный нейромоделист» и сенсора ЭКГ из «Учебной лаборатории в области нейротехнологий. Практикум по биологии».

Минимальный заказ - 1 пачка (100 электродов).

Особенности набора
Ресурсный набор для соревнования «Миослалом». В набор входят два модуля электрической активности мышц, с помощью которых можно управлять автоплатформой. Используется для сборки системы управления автоплатформой на базе анализа электромиограмм.

Для сборки автоплатформы необходимо наличие набора LEGO MINDSTORMS EV3.

В соревновании «Миослалом» участникам необходимо провести автоплатформу за наименьшее время, при этом сбив как можно меньше препятствий. Автоплатформа управляется с помощью двух датчиков электромиограммы из комплекта модулей BiTronics NeuroLab.

Комплектация
1. Модуль ЭМГ — 2 шт.
2. Ремешок для модуля ЭМГ, размер «малый» — 2 шт.
3. Ремешок для модуля ЭМГ, размер «большой» — 2 шт.
4. AUX-кабель — 2 шт.
5. Центральный модуль — 2 шт.
6. Bluetooth-донгл — 1 шт.
7. Флешка c ПО и методическими материалами — 1 шт.

Особенности набора
Ресурсный набор для соревнования «Нейросумо». В набор входят два модуля электрической активности мозга, с помощью которых можно управлять автоплатформой. Используется для сборки системы управления автоплатформой на базе анализа электроэнцефалограммы.

Для сборки автоплатформы необходимо наличие набора LEGO MINDSTORMS EV3.

В соревновании «Нейросумо» участникам необходимо вытолкнуть автоплатформу соперника за границу круга. Автоплатформа при этом управляется с помощью электрической активности мозга человека (на базе анализа альфа-ритма).

Комплектация
1. Модуль ЭМГ — 2 шт.
2. Провод тип «прищепка» для подключения модуля ЭЭГ — 2 шт.
3. Провод тип «кнопка» для подключения модуля ЭЭГ — 4 шт.
4. AUX-кабель — 2 шт.
5. Центральный модуль — 2 шт.
6. Bluetooth-донгл — 1 шт.
7. Флешка c ПО и методическими материалами — 1 шт.

Особенности набора
Ресурсный набор, дополняющий набор-конструктор «Юный нейромоделист» BiTronics Lab. С помощью этого набора вы сможете выполнить следующие практические работы:

• Нейромельница;
• Миоармрестлинг;
• Мио-пушка;
• Управление сервомотором с помощью триггера в BiTronics Studio;
• Стрессометр;
• Счетчик пульса.

Особенности набора
Ресурсный набор, дополняющий набор-конструктор «Юный нейромоделист» BiTronics Lab. С помощью этого набора вы сможете выполнить следующие практические работы:

• Кардиомонитор в Excel;
• Передача данных по bluetooth на компьютер;
• Передача данных по bluetooth между двумя платами Arduino;
• Передача данных на сервер;
• Нейрокинез.

Особенности набора
Один вход имеет дополнительную гальваническую развязку, что позволяет регистрировать сигнал кожно-гальванической реакции вместе с другими сигналами (ЭМГ, ЭЭГ).

Особенности набора
Проектный ресурcный набор для реализации проекта «Система управления макетом бионической руки». Дает основы для работы с человеко-машинными интерфейсами, обработки сигналов и предметной области протезирования. Подходит для подготовки к компетенции World Skills «Проектирование нейроинтерфейсов».

Особенности набора
В соревновании «Нейросумо» участникам необходимо вытолкнуть автоплатформу соперника за границу круга. Автоплатформа при этом управляется с помощью электрической активности мозга человека (на базе анализа альфа-ритма).

Особенности набора
В соревновании «Миослалом» участникам необходимо провести автоплатформу за наименьшее время, при этом сбив как можно меньше препятствий. Автоплатформа управляется с помощью двух датчиков электромиограммы из комплекта модулей BiTronics NeuroLab или набора-конструктора «Юный нейромоделист» BiTronics Lab.

Особенности набора
На олимпиаде участникам было необходимо провести автоплатформу за наименьшее время, при этом сбив как можно меньше препятствий. Автоплатформа управляется с помощью двух датчиков электромиограммы из набора-конструктора «Юный нейромоделист» BiTronics Lab.

Особенности набора
Ресурсный проектный набор для подготовки к командной инженерной олимпиаде НТИ Junior направление «Технологии для человека» для учеников 5-7 классов. Оборудование и методические материалы сформированы на базе заданий 2019 года.

Особенности набора
Учебно-демонстрационный комплекс изучения физиологии человека является базовым комплексом для естественно-научного направления в области физиологии человека.

Методические материалы включают в себя более 30 лабораторных и исследовательских работ, которые были составлены сотрудниками МГУ и МФТИ.

Данный комплекс является современным решением для проведения как коротких опытов, так и лабораторных работ, адаптированных для применения в школе. Рассматриваются разные системы человеческого тела и их биологические сигналы.

Комплекс может быть использован в качестве иллюстрации на уроках биологии в школе, на семинарах по физиологии в рамках кружка, и даже дома для самостоятельных занятий и опытов.

Комплектация

1. Сенсор электрической активности мозга;

2. Сенсор мышечной электрической активности;

3. Сенсор сердечной электрической активности;

4. Сенсор кожно-гальванической реакции;

5. Сенсор регистрации колебаний грудной клетки;

6. Устройство для регистрации артериального давления;

7. Сенсор пульсоксиметрии для оценки насыщения кислородом крови человека,

8. Сенсор регистрации выдыхаемого человеком объема воздуха;

9. Центральный модуль приема/передачи данных на компьютер, до 4 сенсоров одновременно;

10. Динамометр;

11. Программное обеспечение;

12. Методическое пособие для проведения опытов и лабораторных работ;

13. Набор одноразовых гелевых медицинских электродов;

14. Гель для дезинфекции;

15. Модуль для разметки регистрируемых данных.

Особенности набора
Учебно-демонстрационный комплекс изучения инженерно-биологических систем является базовым комплексом для инженерно-биологического направления.

Занятия, на основе данного комплекса могут являться как независимым курсом (методические материалы входят в комплект), так и продолжением классических курсов по робототехнике на базе Arduino.

Набор позволяет познакомиться с основами нейротехнологий и с устройством интерфейсов человек-машина. Комплекс дает возможность выполнения множества практических работ (более 30) по изучению человеко-машинных интерфейсов, биоуправления робототехническими системами. Кроме того, данные наборы позволяют готовиться к различным соревнованиям и олимпиадам по нейротехнологиям таким, как Олимпиада КД НТИ по профилю «Нейротехнологии и когнитивные науки», NEUROTECH CUP и другие.

Комплекс направлен на практические изучение основ нейротехнологий, а также приобретение базовых навыков в области обработки, передачи и визуализации информации, управлении моторами с использованием биосигналов человека, работе с дополнительными сенсорами и различными индикаторами, что позволит реализовать широкий спектр инженерных и проектных работ.

Комплекс снабжен подробными учебными материалами и необходимым программным обеспечением.

Особенности набора
Учебный комплекс человеко-машинного взаимодействия направлен на изучение и демонстрацию принципов построения человеко-машинных интерфейсов на основе биосигналов человека.

В основе комплекса носимая система сбора данных, которая позволяет дистанционно осуществлять управление с помощью биосигналов человека. Система может работать как на основе мышечной активности человека, так и электрической активности мозга.

Комплекс позволяет:

• регистрировать и обрабатывать биосигналы человека: электрическая активность мышц (EMG), электрическая активность мозга (EEG).
• дистанционно управлять робототехническими устройствами.
• передавать данные на смартфон с ОС Android 5.0 и выше по Bluetooth.

Для кого?
Комплекс будет полезен для кружков нейротехнологий и робототехники в рамках дополнительного образования (8 - 11 классы), а также для студентов технических направлениий.

Уровень сложности
При работе с комплектом необходимо:

• Знание языка Arduino C (работа с переменными, условными операторами, массивами, циклами, библиотеками).
• Умение работать в среде Arduino IDE .
• Умение работать с библиотекой <Servo.h> (создание объектов, вызов методов).

Комплектация

1. Модуль сбора и отправки данных по радиоканалу ("Модуль HUB")
2. Плата Arduino Uno - 1 шт.
3. Модуль EMG - 2 шт.
4. Модуль EEG - 1 шт.
5. Плата расширения HMI - 1 шт.
6. Макет бионического протеза руки человека и набор комплектующих - 1 шт.
7. Автоплатформа для управления с помощью биосигналов человека — 1 шт.
8. Поле для автоплатформы и соревнований — 1 шт.
9. Программное обеспечение и учебные материал