Brain-Controlled Wheelchairs 
A Robotic Architecture 
Author : Tom Carlson & Jose del R. Millan 
Oleh 
Niera Putri K. 081117018 
Robiah A. 081117023 
Arif Fatkhur R. 081117036 
Disca Sandyakala P. 081117039 
Cahyaning D.W.A.P. 081117040 
Madhanayu Putri T. 081117041 
Nobby Monica K. 081117015 
Zenny N. P. 081117027 
Andi A. D. 081211733017
Pendahuluan 
jutaan orang mengalami permasalahan dalam 
mobilitas. Sebagian besar dari mereka 
bergantung pada kursi roda untuk dapat 
beraktivitas. Namun, permasalahan yang terjadi 
adalah sebagian cacat extremitas tidak mampu 
mengontrol kursi roda dengan aman. 
oleh karena itu, pada jurnal ini mencoba 
menciptakan teknologi kursi roda dengan kontrol 
otak yang dilengkapi dengan kemampuan 
mengenali lingkungan dan menghindari obstacle.
Tinjauan Pustaka 
I. BRAIN COMPUTER INTERFACE (BCI) 
BCI merupakan monitoring aktivitas otak yang 
menggunakan sebuah array elektroda yang ditempelkan 
pada kulit kepala yang biasa dikenal dengan nama 
Electroencephalography (EEG). 
Dalam penelitian ini peneliti tidak menggunakan 
paradigma P300 yang menggunakan rangsangan 
eksternal untuk membangkitkan potensial dalam otak, 
tetapi peneliti menggunakan motor imagery untuk 
menggerakkan wheelchair.
II. Brain-Controlled Wheelchair 
Dimodifikasi berdasarkan Model mid-wheel drive yang 
dikomersialkan Invacare. 
1. Mengembangkan modul remote joystick sebagai interface 
antara PC dan CANBUS (berdasarkan control network) pada 
wheelchair 
2. Menambahkan sepasang wheel-encoders (Ondometry) ke 
pusat roda pengemudi sebagai feedback dari gerakannya. 
3. Sebuah array dari 10 sensor sonar dan 2 webcam untuk 
memberikan feedback dari lingkungan ke kontroller. 
4. Dipasang layar 8” yang telah disesuaikan untuk memberikan 
feedback visual kepada user. 
5. Dibangun Unit Distribusi Daya, untuk menghubungkan 
semua sensor, PC, dan layar ke baterai wheelchair.
The Complete Brain-actuated 
wheelchair
Blok Diagram
Evaluation 
• Participants 
– 4 Naracoba laki-laki berusia 
23-28 tahun (s1,s2,s3,s4) 
– Experienced BCI users 
– sudah berpartisipasi 
setidaknya 12 jam dalam BCI 
training dan eksperimen BCI 
lainnya 
– s1 dan s2  had no 
experience of driving BCI-controlled 
wheelchair 
– s3 dan s4  had experience 
of driving BCI-controlled 
wheelchair 
• Experiment Protocol
Result and Discussion 
• Path eficiency : tidak ada perbedaan signifikan 
(p=0.6107) antara kondisi manual (43.1±8.9 m) dan 
kondisi BCI (44.9±4.1 m) 
• Rata2 jarak tempuh kondisi BCI (44.9±4.1 m) > rata2 
jarak tempuh kondisi manual (39.3±1.3 m) 
• Waktu tempuh 37% lebih cepat (417.6±108.1 s) 
dibandingkan dengan penelitian oleh Itturate et al 
(659±130 s) 
• Waktu tempuh kondisi BCI lebih lama dibandingkan 
kondisi manual (p=0.0028) (gambar grafik selanjutnya)
Inexperienced user (s1 dan s2) memiliki 
waktu tempuh yang berbeda cukup signifikan antara 
kondisi manual dan BCI. Waktu tempuh Experienced 
user (s3 dan s4) di dua kondisi tidak jauh berbeda  
untuk mengendalikan BCI secara efisien, user perlu 
mengembangkan atau latihan dalam pengendalian dan 
pemahaman sistem BCI-controlled wheelchair
KESIMPULAN 
• penelitian menggunakan motor imagery untuk 
menggerakkan wheelchair 
• untuk mengendalikan BCI secara efisien, user perlu 
mengembangkan atau latihan dalam pengendalian 
dan pemahaman sistem BCI-controlled wheelchair

Brain controlled wheelchairs (1)

  • 1.
    Brain-Controlled Wheelchairs ARobotic Architecture Author : Tom Carlson & Jose del R. Millan Oleh Niera Putri K. 081117018 Robiah A. 081117023 Arif Fatkhur R. 081117036 Disca Sandyakala P. 081117039 Cahyaning D.W.A.P. 081117040 Madhanayu Putri T. 081117041 Nobby Monica K. 081117015 Zenny N. P. 081117027 Andi A. D. 081211733017
  • 2.
    Pendahuluan jutaan orangmengalami permasalahan dalam mobilitas. Sebagian besar dari mereka bergantung pada kursi roda untuk dapat beraktivitas. Namun, permasalahan yang terjadi adalah sebagian cacat extremitas tidak mampu mengontrol kursi roda dengan aman. oleh karena itu, pada jurnal ini mencoba menciptakan teknologi kursi roda dengan kontrol otak yang dilengkapi dengan kemampuan mengenali lingkungan dan menghindari obstacle.
  • 3.
    Tinjauan Pustaka I.BRAIN COMPUTER INTERFACE (BCI) BCI merupakan monitoring aktivitas otak yang menggunakan sebuah array elektroda yang ditempelkan pada kulit kepala yang biasa dikenal dengan nama Electroencephalography (EEG). Dalam penelitian ini peneliti tidak menggunakan paradigma P300 yang menggunakan rangsangan eksternal untuk membangkitkan potensial dalam otak, tetapi peneliti menggunakan motor imagery untuk menggerakkan wheelchair.
  • 4.
    II. Brain-Controlled Wheelchair Dimodifikasi berdasarkan Model mid-wheel drive yang dikomersialkan Invacare. 1. Mengembangkan modul remote joystick sebagai interface antara PC dan CANBUS (berdasarkan control network) pada wheelchair 2. Menambahkan sepasang wheel-encoders (Ondometry) ke pusat roda pengemudi sebagai feedback dari gerakannya. 3. Sebuah array dari 10 sensor sonar dan 2 webcam untuk memberikan feedback dari lingkungan ke kontroller. 4. Dipasang layar 8” yang telah disesuaikan untuk memberikan feedback visual kepada user. 5. Dibangun Unit Distribusi Daya, untuk menghubungkan semua sensor, PC, dan layar ke baterai wheelchair.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
    Evaluation • Participants – 4 Naracoba laki-laki berusia 23-28 tahun (s1,s2,s3,s4) – Experienced BCI users – sudah berpartisipasi setidaknya 12 jam dalam BCI training dan eksperimen BCI lainnya – s1 dan s2  had no experience of driving BCI-controlled wheelchair – s3 dan s4  had experience of driving BCI-controlled wheelchair • Experiment Protocol
  • 8.
    Result and Discussion • Path eficiency : tidak ada perbedaan signifikan (p=0.6107) antara kondisi manual (43.1±8.9 m) dan kondisi BCI (44.9±4.1 m) • Rata2 jarak tempuh kondisi BCI (44.9±4.1 m) > rata2 jarak tempuh kondisi manual (39.3±1.3 m) • Waktu tempuh 37% lebih cepat (417.6±108.1 s) dibandingkan dengan penelitian oleh Itturate et al (659±130 s) • Waktu tempuh kondisi BCI lebih lama dibandingkan kondisi manual (p=0.0028) (gambar grafik selanjutnya)
  • 9.
    Inexperienced user (s1dan s2) memiliki waktu tempuh yang berbeda cukup signifikan antara kondisi manual dan BCI. Waktu tempuh Experienced user (s3 dan s4) di dua kondisi tidak jauh berbeda  untuk mengendalikan BCI secara efisien, user perlu mengembangkan atau latihan dalam pengendalian dan pemahaman sistem BCI-controlled wheelchair
  • 10.
    KESIMPULAN • penelitianmenggunakan motor imagery untuk menggerakkan wheelchair • untuk mengendalikan BCI secara efisien, user perlu mengembangkan atau latihan dalam pengendalian dan pemahaman sistem BCI-controlled wheelchair