Робототехнические нейроконструкторы могут быть опасны?

Наряду с робототехническими конструкторами популярность набирают наборы для изучения детьми нейротехнологий, электрических сигналов мышц и мозга. Но насколько они безопасны?

Наиболее популярные на российском рынке наборы компаний BiTronics Lab и Роботрек.

В этом году подписан меморандум о создании в России ассоциации по нейрообразованию, которая займется разработкой стандартов. Кроме того, ассоциация добивается запрета участия иностранных поставщиков участвовать в государственной закупке обучающего оборудования, если в ней уже участвуют 2 российских поставщика (правило «третьего лишнего»).

Среди наборов — конструктор «Юный нейромоделист» компании BiTronics Lab, предназначенный для изучения основ робототехники, программирования и нейротехнологий. Сенсоры конструктора считывают биосигналы: электромиограмму (ЭМГ) – мышечную активность, электроэнцефаллограмму (ЭЭГ) — мозговую активность, пульс, кожно-гальванические реакции (КГР). С помощью набора можно управлять различными устройствами «силой мысли». Это может быть, например, робот-машинка или вентилятор. При этом сенсоры для считывания сигналов мозга располагаются на голове.

Олег Артамонов, генеральный директор компании Unwired Devices, обратил внимание на возможную небезопасность конструктора «Юный нейромоделист» из-за отсутствия защиты от поражения электрическим током, о чем написал на своей странице в facebook:

… факт отсутствия гальванической развязки или какой-либо иной защиты от поражения электрическим током в поставляемых наборах снятия ЭЭГ (http://www.bitronicslab.com/guide/), в связи с чем данные наборы представляют прямую и очевидную угрозу здоровью и жизни детей.

В частности, при рекомендуемом на сайте компании способе использования на электродах, закрепляемых на коже ребёнка, может присутствовать переменное напряжение величиной 115 В даже при условии полной исправности всего оборудования.

Генеральный директор BiTronics Lab Тимур Бергалиев незамедлительно отреагировал на пост:

Все модули подключаются к плате ардуино, которая подключается к ПК или ноутбуку.

Если компьютер (ноут или ПК) работает от батарей, то вопросов нет.

Если ПК или ноутбук работают от розетки, есть риск пробоя цепей в блоке питания. Эксплуатация компьютера в данном случае запрещена в принципе.

Тимур Бергалиев отмечает, что в случае неисправности блока питания работать на компьютере в принципе опасно, не важно, с каким оборудованием — флешкой, модулями для Arduino (освещенности, кнопки, светодиоды и пр.) или модулями BiTronics Lab:

Использование гальваноразвязки, безусловно, снижает потенциальный риск при использовании модулей, если вдруг во время вашей работы случится повреждение блока питания компьютера, а также снижает уровень помех при считывании биосигналов.

Насчет 115 вольт — было бы хорошо уточнить. Если это 230/2, как может казаться из схемы подключения референса, то это маловероятно, т.к. эта ситуация возможна при попадании 230 в на линию +5 USB, а также необходимо условие, чтобы при выходе из строя стабилизатор питания ардуино и операционные усилители замкнули питающие линии. Ситуация возможная, но крайне маловероятная.

Тем не менее, этот маловероятный случай мы тоже учли, а также учли то, что ее использование зачастую улучшает качество сигнала (что на практике как раз встречается довольно часто):

1) изготовили собственные гальваноразвязки с защитой до 4500 В (соответствует требованиям, предьявляемым к медтехнике), которые можно использовать совместно с платой Ардуино из набора «Юный нейромоделист».

2) в новом поколении наборов (версия без Ардуино) гальваноразвязка уже вмонтирована в блок сбора данных.

В ответ Олег отметил, что устройство фактически является медицинским электрооборудованием, к которому должны предъявляться соответствующие жесткие требования. Эксперт отметил, что работать на компьютере с флешкой менее опасно, чем с электродом, приклеенным к коже головы. Олег Артамонов также ссылается на ГОСТ Р 50326-92 «Основные принципы безопасности электрического оборудования, применяемого в медицинской практике» и считает, что именно этот ГОСТ должен применяться при разработке такого конструктора, ведь на корпусе незаземленного компьютера половина сетевого напряжения с током в 1-2 мА.

Федеральный эксперт по образовательной робототехнике Андрей Гурьев, который знаком с оборудованием, возразил:

… на кожу можно и киловольты подавать и ничего с человеком не будет, поскольку все же, на мой взгляд, определяющим фактором является протекающий ток, а не напряжение.

Олег Артамонов отметил, что попасть под напряжение можно, например, задев ногой батарею, при использовании компьютера, включенного в розетку без заземления. Более того, если блок питания компьютера окажется неисправен, устройство может убить человека.

Действительно ли конструктор может быть опасен? Какие меры примет компания-производитель? Вероятно, скоро узнаем.

Upd. 21.10.2018:

Генеральный директор BiTronics Lab Тимур Бергалиев написал в facebook:

Коллеги, внимание. Мы обнаружили потенциальный риск при работе на конструкторах «Юный Нейромоделист» на ноутбуке, который включён в розетку. Он связан с отсутствием гальваноразвязки. Мы всё решаем в рабочем режиме. Начиная с завтрашнего дня пообщаемся лично с каждым покупателем наборов и объясним, что делать и определим наши дальнейшие шаги. Пока, во избежание рисков, строго рекомендуем работать с набором на ноутбуке, который не подключён к розетке.

Upd. 23.10.2018: Компания BiTronics Lab объявила, что решает проблему и готовит к серийному выпуску специальные переходники — гальванические развязки, которые станут промежуточным звеном между ноутбуком и контроллером Arduino. Переходники будут отправлены покупателям бесплатно.

Теги: BiTronics Lab, Андрей Гурьев, нейроинтерфейс, нейронет, нейрообразование, новости, Олег Артамонов, Тимур Бергалиев