Παρακαλώ χρησιμοποιήστε αυτό το αναγνωριστικό για να παραπέμψετε ή να δημιουργήσετε σύνδεσμο προς αυτό το τεκμήριο:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49133| Title: | Мультиелектродна система керування біонічним протезом кисті руки |
| Other Titles: | Multielectrode control system for a bionic hand prosthesis |
| Authors: | Шамрай, Людмила Василівна Shamray, Lyudmila |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Bibliographic description (Ukraine): | Шамрай Л. В. Мультиелектродна система керування біонічним протезом кисті руки : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 163 - біомедична інженерія / кер. В. Г. Дозорський. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 88 с. |
| Issue Date: | 17-Ιου-2025 |
| Submitted date: | 13-Ιου-2025 |
| Date of entry: | 1-Ιου-2025 |
| Publisher: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра біотехнічних систем |
| Supervisor: | Дозорський, Василь Григорович Dozorskyy, Vasyl |
| Committee members: | Хвостівська, Лілія Володимирівна |
| Keywords: | електроміографія біонічний протез керування electromyography bionic prosthesis control |
| Number of pages: | 88 |
| Abstract: | У кваліфікаційній роботі проведено проєктування мультиелектродної системи керування біонічним протезом кисті руки. Проаналізовано та виділен недолік існуючих систем реєстрації біосигналів керування біонічними протезами. Проведено аналіз існуючих мультиелекродних систем реєстраціїповерхневих ЕМГ сигналів. Розроблено конструкцію системи, що включає в себе 10 давачів із нерівномірною формою контактної чутливої поверхні. Проведено аналіз особливостей виготовлення елементів такої консрукції методом 3D друку. Проведено імітаційне моделювання елементів схеми пропонованої конструкції мультиелектродної системи. In qualification work, a multi-electrode control system for a bionic hand prosthesis was designed. The shortcomings of existing biosignal registration systems for controlling bionic prostheses were analyzed and highlighted. Existing multi-electrode systems for registering surface EMG signals were analyzed. A system design was developed that includes 10 sensors with an uneven shape of the contact sensitive surface. An analysis of the features of manufacturing elements of such a design using 3D printing was performed. Simulation modeling of the elements of the circuit of the proposed design of the multi-electrode system was performed. |
| Content: | ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ МЕТОДІВ КЕРУВАННЯ ПРОТЕЗАМИ ВЕРХНІХ КІНЦІВОК 10 1.1 Відомі способи керування біонічними протезами 10 1.2 Актуальність задачі керування біонічним протезом за поверхневими ЕМГ сигналами 14 1.3 Відомі технічні системи реєстрації поверхневих ЕМГ сигналів для керування біонічними протезами 14 1.4 Задача розроблення мультиелектродної системи керування біонічним протезом 53 1.5 Висновки до розділу 1 54 РОЗДІЛ 2. ПРОЄКТУВАННЯ МУЛЬТИЕЛЕКТРОДНОЇ СИСТЕМИ 56 2.1 Проєктування конструкції системи 56 2.2 Схемні рішення виконання проєктованої системи 59 2.3 Особливості технології виготовлення елементів пропонованої системи 60 2.4 Висновки до розділу 2 63 РОЗДІЛ 3. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 65 3.1 Середовище Multisim 65 3.2 Моделювання роботи окремих вузлів системи 70 3.3 Висновки до розділу 3 73 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 74 4.1 Вплив ультразвуку на організм людини 74 4.2 Режим зони надзвичайної екологічної ситуації 76 4.3 Висновки до розділу 2 78 ВИСНОВКИ 79 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 81 ДОДАТКИ |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49133 |
| Copyright owner: | © Шамрай Людмила Василівна, 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Ziegler-Graham, K.; MacKenzie, E.J.; Ephraim, P.L.; Travison, T.G.; Brookmeyer, R. Estimating the Prevalence of Limb Loss in the United States: 2005 to 2050. Arch. Phys. Med. Rehabil. 2008, 89, 422–429. 2. Collinger, J.L.; Wodlinger, B.; Downey, J.E.; Wang, W.; Tyler-Kabara, E.C.; Weber, D.J.; McMorland, A.J.C.; Velliste, M.; Boninger, M.L.; Schwartz, A.B. High-performance neuroprosthetic control by an individual with tetraplegia. Lancet 2013, 381, 557–564 3. Smith, L.H.; Kuiken, T.A.; Hargrove, L.J. Real-time simultaneous and proportional myoelectric control using intramuscular EMG. J. Neural. Eng. 2014, 11, 66013. 4. Waldert, S. Invasive vs. Non-Invasive Neuronal Signals for Brain-Machine Interfaces: Will One Prevail? Front. Neurosci. 2016, 10, 295. 5. Gomez-Gil, J.; San-Jose-Gonzalez, I.; Nicolas-Alonso, L.F.; AlonsoGarcia, S. Steering a tractor by means of an EMG-based human-machine interface. Sensors 2011, 11, 7110–7126 6. Allison, B.Z.; Brunner, C.; Kaiser, V.; Mьller-Putz, G.R.; Neuper, C.; Pfurtscheller, G. Toward a hybrid brain–computer interface based on imagined movement and visual attention. J. Neural Eng. 2010, 7, 26007. 7. Milosevic, B.; Benatti, S.; Farella, E. Design challenges for wearable EMG applications. In Proceedings of the Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), Lausanne, Switzerland, 27–31 March 2017; pp. 1432–1437. 8. Tucker, M.R.; Olivier, J.; Pagel, A.; Bleuler, H.; Bouri, M.; Lambercy, O.; del R Millбn, J.; Riener, R.; Vallery, H.; Gassert, R. Control strategies for active lower extremity prosthetics and orthotics: A review. J. Neuroeng. Rehabil. 2015, 12, 1. 9. Mesa, I.; Rubio, A.; Tubia, I.; De No, J.; Diaz, J. Channel and feature selection for a surface electromyographic pattern recognition task. Expert Syst. Appl. 2014, 41, 5190–5200. 10. McCool, P.; Petropoulakis, L.; Soraghan, J.J.; Chatlani, N. Improved pattern recognition classification accuracy for surface myoelectric signals using spectral enhancement. Biomed. Signal Process. Control 2015, 18, 61–68. 11. Phinyomark, A.; Quaine, F.; Charbonnier, S.; Serviere, C.; TarpinBernard, F.; Laurillau, Y. Feature extraction of the first difference of EMG time series for EMG pattern recognition. Comput. Methods Programs Biomed. 2014, 117, 247–256. 12. Lloyd, D.G.; Besier, T.F. An EMG-driven musculoskeletal model to estimate muscle forces and knee joint moments in vivo. J. Biomech. 2003, 36, 765– 776. 13. Hayashi, T.; Kawamoto, H.; Sankai, Y. Control method of robot suit HAL working as operator’s muscle using biological and dynamical information. In Proceedings of the 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Edmonton, AB, Canada, 2–6 August 2005; pp. 3063–3068 14. ADORA-MED d.o.o. For Surgeons - ADORA Assistant. Website: https://adora-med.com/#section_video. 15. Paolo Visconti, Federico Gaetani, Giovanni Antonio Zappatore, Patrizio Primiceri, 2018. Technical Features and Functionalities of Myo Armband: An Overview on Related Literature and Advanced Applications of Myoelectric Armbands Mainly Focused on Arm Prostheses. INTERNATIONAL JOURNAL ON SMART SENSING AND INTELLIGENT SYSTEMS. Pp. 1-25, DOI: 10.21307/ijssis-2018-005. 16. Oksana Dozorska, Evhenia Yavorska, Vasil Dozorskyi, Vyacheslav Nykytyuk, Leonid Dediv (2020). The Method of Selection and Pre-processing of Electromyographic Signals for Bio-controlled Prosthetic of Hand. Proc. of the 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 23-26 September 2020, (pp.188–192). Lviv-Zbarazh, Ukraine 17. Дозорська , О. Ф., Яворська , Є. Б., Дозорський, В. Г., Дедів , Л. Є. і Дедів , І. Ю. «The Method of the Main Tone Detection in the Structure of Electromyographic Signals for the Task of Broken Human Communicative Function Compensation», VISNYK NTUU KPI SERIIA-RADIOTEKHNIKA RADIOAPARATOBUDUVANNIA, (81), 2020р. с. 56-64. 18. Electrical probe-signal processing and criterion for the determination of time parameters of the teeth filling material polymerization process in dentistry Nykytyuk, V., Dozorskyy, V., Kunanets, N., Pasichnyk V., Matsiuk, O., Bodnarchuk, I. 4th International Conference on Informatics and Data-Driven Medicine, IDDM 2021. Valencia19 November 2021 до 21 November 2021 . CEUR Workshop Proceedings. Том 3038, С. 54 — 63. 19. The Method of User Identification by Speech Signal. V. Nykytyuk, V.Dozorskyi, O. Dozorska, A.Karnaukhov, L. Matiichuk. CEUR Workshop Proceedings. 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems, ITTAP 2022 Ternopil 22- 24 November 2022. Том 3309, с. 225-232. 20. Математичне моделювання, методи та програмне забезпечення опрацювання дихальних шумів у комп'ютерних аускультативних діагностичних системах / І.Ю. Дедів, А.С. Сверстюк, Л.Є. Дедів, В.Г. Дозорський, М.О. Хвостівський. – Львів: Видавництво «Магнолія - 2006», 2021. – 126 с. ISBN 978-617-574-219-8 21. Математичне та комп’ютерне моделювання електрокардіосиґналів у системах голтерівського моніторинґу / Л.Є. Дедів, А.С. Сверстюк, І.Ю. Дедів, М.О. Хвостівський, В.Г. Дозорський, Є.Б. Яворська. – Львів: Видавництво «Магнолія - 2006», 2021. – 120 с. 22. Дозорський В.Г., Дедів Л.Є Математичне моделювання електроміографічних сигналів для задачі біопротезування / Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і комп'ютерних технологій “присвячена 80-ти річчю з дня народження професора ЯІ Проця – Тернопіль, ТНТУ ім. І. Пулюя, 2019 р. – 363-364. 23. The method of selection and pre-processing of electromyographic signals for bio-controlled prosthetic of hand / Vasil Dozorskyi, Vyacheslav Nykytyuk, Oksana Dozorska, Leonid Dediv, Evhenia Yavorska // 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT). – pp. 188-191. 24. Задача біокерованого протезування кисті руки / В.Г. Дозорський, Л.Є. Дедів, А.В. Кубашок // Збірник тез доповідей Міжнародної науковопрактичної конференції «Перспективи розвитку науки, освіти та суспільства в Україні та світі» - Полтава, 20 травня 2022 р.- с. 48-49. 25. Vyacheslav Nykytyuk, Vasyl Dozorskyi, Oksana Dozorska. Detection of biomedical signals disruption using a sliding window. Scientific jornal of the Ternopil National Technical University. 2018. Vol. 91. № 3. P. 125–133. |
| Content type: | Bachelor Thesis |
| Εμφανίζεται στις συλλογές: | 163 — Біомедична інженерія (бакалаври) |
Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο:
| Αρχείο | Περιγραφή | Μέγεθος | Μορφότυπος | |
|---|---|---|---|---|
| Шамрай_Л_В_РБз-41.pdf | 3,99 MB | Adobe PDF | Δείτε/ Ανοίξτε |
Όλα τα τεκμήρια του δικτυακού τόπου προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα
Εργαλεία διαχειριστή