Ontwikkeling van een modulair product-architectuur voor draagbare EEG headsets (Ctrl-Mind).

Brein‐computer interfaces (BCIs) koppelen technische systemen rechtstreeks aan de hersens van de gebruiker, waardoor (inter)acties kunnen plaatsvinden met de gebruiker en diens omgeving zonder gebruik te maken van het neuromusculair systeem. Via elektrodes worden EEG signalen waargenomen, potentiaalverschillen van enkele micro‐Volt, die vervolgens via classificatie‐algoritmen geïnterpreteerd worden. Zo kunnen zowel bewuste als onbewuste cognitieve processen gedetecteerd worden en dit op niet invasieve wijze. De totale BCI‐markt heeft het komende decennium een verwachte jaarlijkse groei van 15%. Verwacht wordt dat niet‐invasieve BCIs, i.e. EEG gebaseerde BCIs, in deze groeiende markt een aandeel zullen hebben van tenminste 40%. Dit marktaandeel is verklaarbaar door een combinatie van technologiepush en –pull. Pull omdat door de vergrijzing en de daarmee gepaard gaande opkomst van neurologisch geïnduceerde ouderdomsziekten, er een grote nood aan BCIs zal ontstaan voor diagnose, monitoring en assistieve toepassingen; push omdat technologie adaptatie een veelheid van nieuwe toepassingen mogelijk zal maken. De technologie roadmap om deze toepassingen te ontsluiten (vnl. BNCI H2010) concentreert zich in de eerste plaats op onderzoek en ontwikkeling naar verbeterde elektrodes, micro‐elektronica en signaalverwerking. Naast deze technologische ontwikkelingen, is echter ook onderzoek nodig naar, gebruiksgerichte ontwerpmethoden om BCIs te ontwikkelen die binnen een reguliere consumentencontext gebruikt kunnen worden, dus buiten een gecontroleerde labo of klinische setting. Het correct positioneren van elektrodes op de schedel van de gebruiker is hier een cruciale uitdaging. Enerzijds moeten de elektrodes met voldoende druk op de schedel geplaatst worden, voor goede signaalcaptatie en stabiliteit, anderzijds mag deze druk niet te hoog zijn om geen discomfort te veroorzaken bij de gebruiker. Daarnaast moeten de elektrodes bij voorkeur op geijkte anatomische posities op de schedel contact maken om de functionaliteit van state‐ofthe‐ art wetenschappelijke apparatuur te kunnen evenaren. Verder moet dit gerealiseerd worden in een draagbaar en acceptabel design. Binnen dit POC project combineren we twee types nieuwe wetenschappelijk‐technologische kennis om aan al deze uitdagingen tegemoet te komen. We combineren 1) lopend state‐of‐the‐art onderzoek binnen het onderzoeksconsortium Productontwikkeling‐Visielab naar statistische vormmodellen, in het bijzonder parametrische ontwerpmethoden op het menselijk lichaam, toegespitst op de menselijke schedel en 2) een bestaande innovatieve techniek voor accurate elektrode positionering. Het beoogde resultaat is een product architectuur voor draagbare EEG‐headsets die modulair is, in de zin dat de product architectuur verschillende uitvoeringen van draagbare EEG‐headsets definieert, in functie van beoogde doelgroep en beoogde toepassingen en adaptabel voor realisaties binnen bedrijfspecifieke randvoorwaarden (productie, branding, integratie elektronica componenten). Zo zullen we over een ontwikkelplatform beschikken van waaruit verschillende uitvoeringen van draagbare EEG‐headsets gerealiseerd kunnen worden. De modulaire product‐architectuur voor draagbare EEG headsets zal gepositioneerd worden als B2B product in de hierboven geschetste groeiende EEG‐gebaseerde BCI markt.

Trefwoorden:3D-ANTROPOMETRIE

Disciplines:Biomechanica, Morfologische wetenschappen, Neurowetenschappen, Biologische en fysiologische psychologie, Cognitieve wetenschappen en intelligente systemen, Ontwikkelingspsychologie en veroudering