将心电图和皮肤导电传感器集成到虚拟现实控制器中:一个开源原型和信号质量分析

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 虚拟现实技术 虚拟现实技术
• 人与计算机的交互

背景情况:

• 虚拟现实 (VR) 提供了沉浸式体验,但缺乏综合生理监测.
• 在VR中评估生理反应对于培训,康复和研究中的应用至关重要.
• 在VR中采集生理数据的现有方法可能是侵入性的或复杂的.

研究的目的:

• 介绍Nervous工具包,这是一个开源的硬件和软件解决方案,用于将生理传感器集成到VR控制器中.
• 在虚拟现实体验期间,使心电图 (ECG) 和皮电图 (EDA) 活动能够轻松而非侵入性地获取.
• 评估生理监测的可行性和信号质量,使用VR中定制集成的传感器.

主要方法:

• 为门指数控制器开发一个剪贴配件,包括ECG和EDA传感器.
• 无线通信用于传感器数据传输.
• 一个Python包,用于在VR活动中简化数据收集和流媒体.
• 在各种VR任务中进行信号质量评估.

主要成果:

• 在VR活动期间,精确检测心电图 (ECG) 信号中的R峰值.
• 在皮电活动 (EDA) 信号中识别与运动相关的噪声.
• EDA信号的变化取决于运动类型,为未来的研究提供了洞察力.
• 在VR中展示了一个有前途的透明生理监测系统.

结论:

• 神经工具包为集成心电图和EDA传感器到VR控制器提供了一个可行的系统.
• 该系统为各种VR应用程序提供了非侵入性的生理数据采集.
• 需要进一步的研究,以减轻EDA信号中的运动工件,以提高准确性.