1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Бакалавр
  4. 163 — Біомедична інженерія (бакалаври)
Link lub cytat. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49134
Tytuł: Система керування електроприводом біонічного протеза на основі п'єзодвигунів
Inne tytuły: Electric drive control system for a bionic prosthesis based on piezo motors
Authors: Малишевська, Марія Олександрівна
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Bibliographic description (Ukraine): Малишевська М. О. Система керування електроприводом біонічного протеза на основі п'єзодвигунів : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 163 - біомедична інженерія / кер. В. Г. Дозорський. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 104 с.
Data wydania: 25-cze-2025
Data archiwizacji: 24-cze-2025
Date of entry: 1-lip-2025
Wydawca: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Kraj (kod): UA
Place edycja: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра біотехнічних систем
Promotor: Дозорський, Василь Григорович
Dozorskyy, Vasyl
Członkowie Komitetu: Дедів, Ірина Юріївна
Słowa kluczowe: п’єзодвигун
драйвер
біонічний протез
piezo motor
driver
bionic prosthesis
Strony: 104
Abstract: У цій кваліфікаційній роботі проведено проєктування системи керування електроприводом біонічного протеза на основі п'єзодвигунів. Проаналізовано типи приводів для біонічних протезів, трансмісії, та особливості їх функціонування. Запропоновано використати мініатюрні п’єзодвигуни. Розроблено структуру системи керування групи п’єзодвигунів. За основу використано драйвер DRV8662EVM, який має достатній функціонал для ефективного використання в біонічних протезах. Розроблено структуру системи керування електроприводом біонічного протеза, яка працює від сигналів ЕМГ. Керування біонічним протезом має бути простим та працювати в масштабі реального часу. Для цього використано спосіб прямого керування.
In this qualification work, the design of a control system for the electric drive of a bionic prosthesis based on piezomotors was carried out. The types of drives for bionic prostheses, transmissions, and the features of their functioning were analyzed. It was proposed to use miniature piezomotors. The structure of the control system for a group of piezomotors was developed. The DRV8662EVM driver was used as the basis, which has sufficient functionality for effective use in bionic prostheses. The structure of the control system for the electric drive of a bionic prosthesis, which operates on EMG signals, was developed. Controlling the bionic prosthesis should be simple and work in real time. For this, a direct control method was used.
Content: ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1. ПРИВОДИ БІОНІЧНИХ ПРОТЕЗІВ 10 1.1 Типи приводів біомехатронних систем 10 1.2 Актуальність поставленого завдання 19 1.3 П'єзоелектричні приводи 20 1.4 Висновки до розділу 1 33 РОЗДІЛ 2. ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ НА ОСНОВІ П'ЄЗОДВИГУНІВ 35 2.1 Можливість застосування п'єзоелектричних двигунів в біонічних протезах 35 2.2 Задача проектування драйверів п'єзоелектричних двигунів 35 2.3 Вибір драйвера керування п'єзоелектричним двигуном 40 2.4 Система керування п'єзоелектричних двигунів 56 2.5 Висновки до розділу 2 60 РОЗДІЛ 3. ВИКОРИСТАННЯ СПЦІАЛІЗОВАНОГО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРИ ВИКОНАННІ РОБОТИ 62 3.1 Середовище SolidWorks 62 3.2 Моделювання п’єзодвигуна в структурі біонічного протеза 65 3.3 Висновки до розділу 3 67 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 68 4.1 Планування заходів з охорони праці. Види планування та контролю стану охорони праці. Виявлення, оцінка та зменшення ризиків небезпечних подій 68 4.2 Здійснення заходів щодо зниження дії радіоактивних випромінювань 70 4.3 Висновки до розділу 4 73 ВИСНОВКИ 74 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 76 ДОДАТКИ
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49134
Właściciel praw autorskich: © Малишевська Марія Олександрівна, 2025
Wykaz piśmiennictwa: 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 Деді , 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.
Typ zawartości: Bachelor Thesis
Występuje w kolekcjach:163 — Біомедична інженерія (бакалаври)

Pliki tej pozycji:
Plik Opis WielkośćFormat 
Малишевська_М_О_РБ-41.pdf4,33 MBAdobe PDFPrzeglądanie/Otwarcie
Pełny rekord


Pozycje DSpace są chronione prawami autorskimi

Narzędzia administratora