مقاله بررسی سیگنالهای الکترو مایوگرافی در حرکت دست

اختصاصی از یارا فایل مقاله بررسی سیگنالهای الکترو مایوگرافی در حرکت دست دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 164 صفحه می باشد.

چکیده :

الکترومایوگرافی (EMG) مطالعه عملکرد عضله از طریق تحلیل سیگنال‌های الکتریکی تولید شده در حین انقباضات عضلانی است که اندازه‌گیری آن همراه با تحریک عضله است که میتواند شامل عضلات ارادی و غیرارادی شود این سیگنال به طور کلی به دو دسته‌ی بالینی وKine Siological EMG تقسیم‌بندی می شود که خود دسته‌ی دوم باز دونوع سوزنی وسطحی را در خود جای می‌دهدکه هر کدام درجای خود بسته به نوع ماهیچه و بیماری مورد استفاده قرار می گیرند در الکترومایوگرافی آنچه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است نوع طراحی الکترود است که در این مقاله به سه نوع طراحی الکترود اشاره شده است . برای اندازه‌گیری و ثبت سیگنال الکترومایوگرافی مکان قرار دادن الکترود بسیار مهم میباشد . الکترومایوگرافی موضوع تحقیقی بسیار گسترده‌ای می‌باشد و پرداختن به هر قسمت آن خود به زمان بسیار زیادی احتیاج دارد در اینجا به بررسی این سیگنال در حرکت دست می‌پردازیم . برای شناسایی سیگنال دست از طبقه‌بندی الگوی EMG استفاده می‌کنند که این طبقه‌بندی روش‌های گوناگونی از جمله swids ، هوش مصنوعی sofms و غیره می باشد که روش مورد بررسی در این تحقیق طبقه بندی الگوی EMG با استفاده از نقشه‌های خود سازمانده می باشد sofm یک شبکه رقابتی یادگیری بدونکنترلی است که دارای الگوی طبقه‌بندی می‌باشد . گر چه طبقه‌ بندی الگوهای EMG بسیار مشکل می‌باشد اما به حرکت دست کمک زیادی می‌کند بیشترین استفاده EMG برای نوسازی دست است نوسازی دست اصولاً با استخوان بندی کنترل شده انجام می‌شود . فعالیت الکتریکی ماهیچه‌ها به ما این اجازه را می‌دهد که بدانیم آیا بیمار در سعی در تکان دادن انگشت‌ها می‌کند یا نه .

هدف از ارائه استخوان بندی خارجی برای این است که بیمار احساس استقلال بیشتری داشته باشد برای کنترل‌ دست‌های مصنوعی مدار ‌آنالوگی طراحی شده است که برای کمک به افراد مقطوع العضو مناسب است که ما در این جا همه این مباحث گفته شده را مورد تحلیل و بررسی قرار می‌دهیم .

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه ........................................ 1

فصل اول : ‌آشنایی با الکترومایوگرافی

1-1 مقدمه .................................... 3

2-1 الکترومایوگرافی چیست ؟...................... 3

3-1 منشأ سیگنال EMG کجاست ؟.................. 7

1-3-1 واحد حرکتی .............................. 7

4-1 آناتومی عضله.............................. 8

1-4-1 رشته عضلانی واحد......................... 8

2-4-1 ساختار سلول ماهیچه ..................... 8

5-1 انقباض عضلانی ............................. 9

6-1 تحریک‌پذیری غشاء عضله ..................... 11

7-1 تولید سیگنال EMG........................ 12

1-7-1 پتانسیل عمل ........................... 12

8-1 ترکیب سیگنال EMG........................ 14

1-8-1 انطباق واحدهای حرکتی ................... 14

9-1 فعال سازی عضله .......................... 15

10-1 طبیعت سیگنال MMG....................... 16

11-1 فاکتورهای موثر بر سیگنال EMG........... 18

فصل دوم :انواع سیگنال‌های الکترومایوگرافی و روشهای طراحی

1-2 انواع EMG .............................. 21

2-2 الکترومایوگرافی سطحی : ردیابی و ثبت ....... 22

1-2-2 ارتباطات کلی .......................... 22

2-2-2 مشخصه‌های سیگنال EMG................... 23

3-2 مشخصه‌های نویز الکتریکی ................... 24

1-3-2 نویزمحدود شده .......................... 24

2-3-2 آرتی فکت‌های حرکتی ...................... 24

3-2-2 ناپایداری ذاتی سیگنال ................. 25

3-2 بیشینه سیگنال EMG....................... 25

4-2 طراحی الکترود و ‌آمپلی فایر ............... 26

5-2 تقویت تفاضلی ............................ 26

6-2 امپدانس داخلی ........................... 28

7-2 طراحی الکترودفعال ........................ 29

8-2 فیلترینگ ................................. 29

9-2 استقرار الکترود .......................... 30

10-2 روش مرجح مصرف .......................... 30...

11-2 هندسه الکترود............................ 30

1-11-2 نسبت سیگنال به نویز .................. 31

2-11-2 پهنای باند............................. 32

3-11-2 سایر ماهیچه نمونه ..................... 32

4-11-2 قابلیت cross talk........................ 33

12-2 بار موازی الکترود ....................... 33

13-2 قرار دادن الکترود EMG................... 34

1-13-2 تعیین مکان و جهت‌یابی الکترود ........... 34

2-13-2 نه روی نقطه محرک ...................... 35

3-13-2 نه روی نقطه محرک ...................... 36

4-13-2 نه در لبه‌ی بیرونی ماهیچه .............. 37...

14-2 موقعیت الکترود نسبت به فیبرهای ماهیچه .... 37

15-2 قرار دادن الکترود مقایسه ................ 38

16-2 پردازش سیگنال EMG...................... 39

17-2 کاربردهای سیگنالEMG.................... 40

18-2 الکترومایوگرافی سوزنی..................... 41

19-2 مزایا و معایب الکترودهای سطحی و سوزنی ... 43

1-19-2 مزیت‌های الکترود سطحی .................. 43

2-19-2 معایب الکترودهای سطحی ................. 43

3-19-2مزایای الکترودهای سوزنی ................ 43...

4-19-2 معایب الکترودهای سوزنی ................ 44

20-2 تفاوت موجود بین الکترودهای سطحی وسوزنی ... 45

21-2 انواع طراحی ............................ 45

فصل سوم :مفاهیم اساسی در بدست آوردن سیگنال EMG

1-3 مقدمه ................................... 48...

2-3 معرفی .................................... 48...

1-2-3 نمونه‌برداری دیجیتال چیست ؟............... 48...

2-2-3 فرکانس نمونه‌برداری ..................... 49...

3-2-3 فرکانس نمونه‌برداری چقدر باید بالا باشد ؟. 49...

4-2-3 زیر نمونه‌برداری – وقتی که فرکانس نمونه‌برداری خیلی پائین باشد    52...............................................

5-2-3 فرکانس نایکوئیست ...................... 53...

6-2-3 تبصره‌ی کاربردی DELSYS................. 54...

3-3 سینوس‌ها و تبدیل فوریه ................... 54...    

1-3-3 تجزیه سیگنال‌ها به سینوس‌ها .............. 55

2-3-3 دامنه فرکانس .......................... 57...

3-3-3 مستعارسازی – چطور از آن دوری کنیم ؟.... 59...

4-3-3 فیلترپارمستعاد ......................... 61

5-3-3نکته کاربردی DELSYS.................... 63

4-3 فیلترها .................................. 64

1-4-3 انواع فیلترهای ایده‌ آل ................. 65

2-4-3 پاسخ فاز ایده‌آل ....................... 67

3-4-3 فیلتر کاربردی .......................... 68

4-4-3پاسخ فاز غیر خطی ........................ 71

5-4-3 اندازه‌گیری ولتاژ - دامنه ، توان ودسی بل 72

6-4-3 فرکانس 3 Db............................. 74

7-4-3 مرتبه فیلتر ............................ 75

8-4-3 انواع فیلتر ............................ 76

9-4-3 فیلترهایdigital - Analog Vs ................. 80

10-4-3 نکته کاربردی Delsys.................... 84

5-3 رسیدگی به مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال ...... 85

1-5-3 کوانتایی سازی ......................... 85

2-5-3 رنج دینامیکی .......................... 87

3-5-3 کوانتایی سازی سیگنال EMG.............. 90

4-5-3 مشخص ک ردن ویژگی‌های ADC............... 92

5-5-3 نکته کاربردی Delsys..................... 95

6-3 نتیجه‌گیری ................................ 95

فصل 4: بکارگیری مناسبت نیرویgrip مبنی بر سیگنال EMG

1-4 مقدمه ................................... 98

2-4دید کلی پایه‌ای یک سیستم .................. 98

3-4 منطقی برای تولید نیروی گریپ .............. 99

4-4 دستاورد ................................ 102

5-4 نتیجه .................................. 103

فصل پنجم : طبقه‌بندی سیگنال EMG برای شناسایی سیگنال دست

مقدمه 105

2-5 سیگنال‌های EMG و سیستم اندازه‌گیری ....... 107

3-5 طرح ویژگی‌ خود سازمان دهی ............... 107

4-5 روش طبقه بندی سیگنال EMG پیشنهادی ..... 109

5-5 نتیجه‌گیری ............................... 117

فصل 6: ارتباط بین نیروی ماهیچه‌ای ایزومتریک و سیگنال EMG به
عنوان هندسه بازو

مقدمه 119
نتایج 121

3-6 بحث ..................................... 123

1-3-6 ارتباط EMG- Force...................... 127

2-3-6 رابط نیروی MF.......................... 129

3-3-6 رابطه‌ی درصد نیروی DET.................. 131

4-3-6 نتایج ................................ 131

4-6 روش تجربی ............................... 132

1-4-6 اشخاص ................................ 132

2-4-6 مجموعه تجربی ........................... 132

3-4-6 مدارک EMG و نیرو...................... 133

4-4-6 تحلیل‌های EMG غیر خطی .................. 135

5-4-6 تحلیل‌های ‌آماری و پارامترها ............. 136

5-6 نتیجه‌گیری ............................... 136

فصل 7: طبقه‌بندی سیگنال EMG برای کنترل دست مصنوعی

1-7 مقدمه .................................. 138

2-7 روش‌ها .................................. 140

3-7 آزمایش و نتایج.......................... 141

1-3-7 نتیجه‌گیری ............................. 142

فصل 8 : یک استخوان‌بندی کنترل شده توسط EMG برای نوسازی دست

1-8 مقدمه .................................. 144

2-8 سیستم اصلاح دست ......................... 148

1-2-8 استخوان‌بندی خارجی .................... 148

2-2-8 الکترونیک و نرم افزار ................. 149

3-8 پردازش EMG............................. 151

4-8 تستهای اولیه دستگاه .................... 153

1-4-8 نتیجه‌گیری ............................. 155

2-4-8 کارهای آینده ......................... 156...

فصل نهم : یک مدار ‌آنالوگ جدید بر ای کنترل دست مصنوعی

1-9 مقدمه .................................. 158

2-9 چکید‌ه‌ای از سیستم ....................... 160

3-9 پیاده‌سازی مدار ......................... 163

4-9 نتایج شبیه سازی ........................ 166

5-9 نتیجه‌گیری ............................... 168

نتیجه‌گیری کلی ............................... 169