En la actualidad, es común presenciar el desarrollo de aplicaciones de ingeniería orientadas a la mejora de calidad de vida de personas, tanto para las que han sufrido accidentes, como para las que poseen deficiencias congénitas. En el caso de las personas cuyas discapacidades son neurológicas, las aplicaciones de rehabilitación, reincorporación, según se busque devolver facultades, o proveer medios de reemplazo para habilidades perdidas, requieren de una interfaz cerebro-computador, que se encarga de medir ciertos patrones en las señales cerebrales de los pacientes y traducirlos para que una computadora pueda interpretarlas. El presente trabajo comprende el diseño de una interfaz cerebro-computador que, aplicando algoritmos de procesamiento de señales cerebrales y aprendizaje de máquina, permite a un usuario seleccionar diversas tareas predefinidas para un manipulador robótico asistencial aprovechando el potencial relacionado a eventos conocido como P300. Adicionalmente, también se presenta una propuesta experimental para las realizaciones de pruebas, tanto fuera de línea como en línea del sistema, de manera que se pueda analizar y validar su eficiencia y usabilidad. Finalmente, se analizan resultados no cuantitativos provenientes de los usuarios, que pueden ser utilizados para futuros estudios relacionados. Dentro de los resultados de eficiencia del sistema se obtienen valores promedio alrededor de 90% para los experimentos de entrenamiento, y cercanos a 85% para la validación si se considera una secuencia de tres estímulos antes de que el sistema emita una predicción durante las pruebas en línea; sin embargo, los usuarios reportan que se podría mejorar la calidad del sistema si se realizan algunas mejoras, como la calidad de las imágenes mostradas como estímulos, y el contraste con el color de fondo. / Tesis

A nivel mundial, se estima que más de mil millones de personas viven con alguna discapacidad física o mental, lo que representa alrededor del 15% de la población global y esta cifra sigue en aumento. Existe un grupo de enfermedades que afectan la capacidad física motriz, las cuales llegan a postrar a pacientes en cama y a necesitar asistencia de por vida ya que la lesión imposibilita el movimiento desde el cuello hacia abajo. Ante esta problemática, se están desarrollando Interfaces Cerebro Computador, las cuales son usadas como una manera alternativa de comunicación y control para pacientes con discapacidad motriz. Sin embargo, estudios demuestran que aún no se han logrado diseñar dispositivos que logren satisfacer las necesidades reales de este tipo de pacientes. En este contexto, el presente trabajo presenta el diseño de una interfaz cerebro computador, el cual se compone por un casco de adquisición de señales cerebrales, un sistema de procesamiento de señales y el control de un dispositivo robótico con forma de mano humanoide. El diseño del headset posee las siguientes características: i) Portable y basados en estándares antropométricos de medidas de cabeza; ii) Mecanismo de sujeción y reposicionamiento de electrodos basado en el sistema internacional 10-20 de posicionamiento de electrodos. La etapa de procesamiento de señales se realizó mediante una simulación usando el software OpenVibe, el cual es un software especializado para interfaces cerebro computador y permite realizar una programación mediante bloques. Asimismo, se demostró el control de una mano robot humanoide mediante un experimento, en el cual se logró comunicar el software de procesamiento de señales con un controlador Arduino, el cual comanda los servomotores que permiten mover la mano. Finalmente, la implementación del presente proyecto tiene un costo de S/.14948.92, teniendo en cuenta el costo de diseño, costo de componentes tanto mecánicos como electrónicos, costo de fabricación e imprevistos.