1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Магістр
  4. 163 — біомедична інженерія
このアイテムの引用には次の識別子を使用してください: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/51407
タイトル: Метод реалізації тактильних відчуттів біонічного протеза на основі ІоТ
その他のタイトル: Method for implementing tactile sensations of a bionic prosthesis based on IoT
著者: Скоревич, Владислав Михайлович
Skorevich, Vladyslav
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
Bibliographic description (Ukraine): Скоревич В. М. Метод реалізації тактильних відчуттів біонічного протеза на основі ІоТ : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 163 - біомедична інженерія / наук. кер. О. Ф. Дозорська. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 85 с.
発行日: 23-12月-2025
Submitted date: 12月-2025
Date of entry: 22-1月-2026
出版者: 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: Дозорська, Оксана Федорівна
Dozorsʹka, Oksana
Committee members: Дедів, Ірина Юріївна
UDC: 612.741.1
キーワード: 163
біомедична інженерія
тактильні відчуття
сенсор
біонічний протез
tactile sensations
sensor
bionic prosthesis
Page range: 85
抄録: В роботі проведено розробку методу реалізації тактильних відчуттів біонічного протеза на основі ІоТ. Проаналізовано неінвазивні методи реалізації тактильного ЗЗ. Запропоновано для реалізації гібридної системи тактильних відчуттів використати в якості якості сенсорів, які сприйматимуть зовнішні впливи, п’єзосенсори та тензорезистори. Пропонована система передбачає розміщення цих двох типів сенсорів у дистальних фалангах кожного пальця та групу актуаторів, що розміщуються в куксоприймаючій гільзі. Для організації цих сенсорів та актуаторів в єдине ціле застосовується модуль мікроконтролерного керування із безпровідним інтерфейсом. Запропоновано варіант технічної реалізації пропонованого методу та проведено попередню реєстрацію сигналів з п'єзосенсора.
The work developed a method for implementing tactile sensations of a bionic prosthesis based on IoT. Non-invasive methods for implementing tactile feedback were analyzed. It was proposed to use piezosensors and strain gages as sensors that will perceive external influences for the implementation of a hybrid tactile sensation system. The proposed system involves placing these two types of sensors in the distal phalanges of each finger and a group of actuators placed in the stump-receiving sleeve. To organize these sensors and actuators into a single whole, a microcontroller control module with a wireless interface is used. A variant of the technical implementation of the proposed method was proposed and preliminary registration of signals from the piezosensor was carried out.
記述: Кваліфікаційна робота виконана на кафедрі біотехнічних систем Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя. Захист відбудеться 23.12.2025 р. о 10.00 на засіданні ЕК № 26.
Content: ВСТУП 7 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9 1.1 Неінвазивні методи забезпечення тактильних відчуттів 9 1.2 Неінвазивні методи гібридного зворотнього зв'язку 24 1.3 Поширення механічних впливів в протезах верхніх кінцівок 27 1.4 Принцип реалізації тактильних відчуттів 30 1.5 Висновки до розділу 1 30 РОЗДІЛ 2. ОСНОВНА ЧАСТИНА 32 2.1 3D друковані тактильні сенсори 32 2.2 Мультиплексна п'єзоелектрична електронна шкіра з тактильним зворотним зв'язком для протеза верхніх кінцівок 44 2.3 Вибір типу перетворювачів для власного рішення 58 2.4 Висновки до розділу 2 60 РОЗДІЛ 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 61 3.1 Пропонований метод реалізації тактильних відчуттів 61 3.2 Технічна реалізація пропонованого методу 63 3.3 Попередня реєстрація сигналів 66 3.4 Висновки до розділу 3 67 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 69 4.1 Охорона праці 69 4.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 71 4.3 Висновки до розділу 4 73 ВИСНОВКИ 74 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 76 ДОДАТКИ
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/51407
Copyright owner: © Скоревич Владислав Михайлович, 2025
References (Ukraine): 1. Mohammed Najeh Nemah, Cheng Yee Low, Omar Hammad Aldulaymi, Pauline Ong, Al Emran Ismail, Abdullah Ali Qasim. A Review of Non-Invasive Haptic Feedback stimulation Techniques for Upper Extremity Prostheses. INTERNATIONAL JOURNAL OF INTEGRATED ENGINEERING VOL. 11 NO. 1 (2019) 299-326.
2. P. Slade, A. Akhtar, M. Nguyen, and T. Bretl,(2015).Tact: Design and performance of an open-source, affordable, myoelectric prosthetic hand. in Robotics and Automation (ICRA), 2015 IEEE International Conference on, pp. 6451-6456.
3. Y. Zheng, Y. Peng, G. Wang, X. Liu, X. Dong, and J.Wang,(2016).Development and evaluation of a sensor glove for hand function assessment and preliminary attempts at assessing hand coordination. Measurement, vol. 93, pp. 1-12.
4. L. Osborn, W. W. Lee, R. Kaliki, and N. Thakor,(2014).Tactile feedback in upper limb prosthetic devices using flexible textile force sensors. in Biomedical Robotics and Biomechatronics (2014 5th IEEE RAS & EMBS International Conference on, , Sao Paulo, Brazil, pp. 114-119.
5. S. Youn, D. G. Seo, and Y.-H. Cho,(2013).A micro tactile transceiver for fingertip motion recognition and texture generation. Sensors and Actuators A: Physical, vol. 195, pp. 105-112.
6. E. Kerr, T. McGinnity, and S. Coleman,(2018).Material recognition using tactile sensing. Expert Systems with Applications, vol. 94, pp. 94-111.
7. Y. Cho, K. Liang, F. Folowosele, B. Miller, and N. V. Thakor,(2007).Wireless temperature sensing cosmesis for prosthesis. in Rehabilitation Robotics, 2007. ICORR 2007. IEEE 10th International Conference on, pp. 672-677.
8. A. Polishchuk, W. T. Navaraj, H. Heidari, and R. Dahiya,(2016).Multisensory Smart Glove for Tactile Feedback in Prosthetic Hand. Procedia Engineering, vol. 168, pp. 1605-1608
9. T. B. Martin, R. O. Ambrose, M. A. Diftler, R. Platt, and M. Butzer,(2004).Tactile gloves for autonomous grasping with the NASA/DARPA Robonaut. in Robotics and Automation, 2004. Proceedings. ICRA'04. 2004 IEEE International Conference on, pp. 1713-1718.
10. R. S. Dahiya, G. Metta, M. Valle, and G. Sandini,(2010).Tactile sensing— from humans to humanoids. IEEE transactions on robotics, vol. 26, pp. 1-20.
11. C. Antfolk, C. Cipriani, M. C. Carrozza, C. Balkenius, A. Bjцrkman, G. Lundborg, et al.,(2013).Transfer of tactile input from an artificial hand to the forearm: experiments in amputees and able-bodied volunteers. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology, vol. 8, pp. 249-254.
12. M. O. Culjat, J. Son, R. E. Fan, C. Wottawa, J. W. Bisley, W. S. Grundfest, et al.,(2010).Remote tactile sensing glove-based system. in Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2010 Annual International Conference of the IEEE, Buenos Aires, Argentina, pp. 1550-1554.
13. S. Fukushima, H. Sekiguchi, Y. Saito, W. Iida, T. Nozaki, and K. Ohnishi,(2018).Artificial Replacement of Human Sensation Using Haptic Transplant Technology. IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 65, pp. 3985-3994.
14. J. Bimbo, C. Pacchierotti, M. Aggravi, N. Tsagarakis, and D. Prattichizzo,(2017).Teleoperation in cluttered environments using wearable haptic feedback. in Intelligent Robots and Systems (IROS), 2017 IEEE/RSJ International Conference on, pp. 3401-3408.
15. H. Huang, T. Li, C. Antfolk, C. Enz, J. Justiz, and V. M. Koch,(2016).Experiment and investigation of two types of vibrotactile devices. in Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob), 2016 6th IEEE International Conference on, Singapore, Singapore, pp. 1266-1271.
16. J. M. Walker, A. A. Blank, P. A. Shewokis, and M. K. O’Malley,(2015).Tactile feedback of object slip facilitates virtual object manipulation. IEEE transactions on haptics, vol. 8, pp. 454-466. 17. M. D'Alonzo, F. Clemente, and C. Cipriani,(2015).Vibrotactile stimulation promotes embodiment of an alien hand in amputees with phantom sensations. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 23, pp. 450-457.
17. Pylypets, M. I., Vasylkiv, V. V., Radyk, D. L., & Pylypets, O. M. (2021). Peredumovy rozroblennia kombinovanykh operatsii vyhotovlennia hvyntovykh i shnekovykh zahotovok metodom obrobky metaliv tyskom. Perspektyvni tekhnolohii ta prylady, 18, 112–123. [in Ukrainian].
18. O. Kayhan, A. K. Nennioglu, and E. Samur,(2018).A skin stretch tactor for sensory substitution of wrist proprioception. in Haptics Symposium (HAPTICS), 2018 IEEE, San Francisco, CA, USA, pp. 26-31.
19. J. P. Clark, S. Y. Kim, and M. K. O’Malley,(2018).The rice haptic rocker: Altering the perception of skin stretch through mapping and geometric design. in IEEE Haptics Symposium (HAPTICS), San Francisco, CA, USA
20. D. Pamungkas and K. Ward,(2015).Tactile sensing system using electro-tactile feedback. in Automation, Robotics and Applications (ICARA), 2015 6th International Conference on, Queenstown, New Zealand, pp. 295-299.
21. Y. Ueda and C. Ishii,(2017).Feedback device of temperature sensation for a myoelectric prosthetic hand. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, vol. 2, pp. 41- 47.
22. C. Antfolk, M. D'Alonzo, M. Controzzi, G. Lundborg, B. Rosйn, F. Sebelius, et al.,(2013).Artificial redirection of sensation from prosthetic fingers to the phantom hand map on transradial amputees: vibrotactile versus mechanotactile sensory feedback. IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering, vol. 21, pp. 112-120.
23. K. Bark, J. W. Wheeler, S. Premakumar, and M. R. Cutkosky,(2008).Comparison of skin stretch and vibrotactile stimulation for feedback of proprioceptive information. in Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environments and Teleoperator Systems 2008, Reno, Nevada, USA, pp. 71-78.
24. F. Clemente and C. Cipriani,(2014).A novel device for multi-modal sensory feedback in hand prosthetics: Design and preliminary prototype. in Haptics Symposium (HAPTICS), 2014 IEEE, pp. 569-573.
25. D. Leonardis, M. Solazzi, I. Bortone, and A. Frisoli,(2017).A 3-RSR haptic wearable device for rendering fingertip contact forces. IEEE transactions on haptics, vol. 10, pp. 305-316.
26. Alessia S Ivani, Manuel G Catalano, Giorgio Grioli, Matteo Bianchi, Yon Visell, Antonio Bicchi. Tactile Perception in Upper Limb Prostheses: Mechanical Characterization, Human Experiments, and Computational Findings. IEEE Trans Haptics. 2024 Oct-Dec;17(4):817-829.
27. Xinran Zhou & Pooi See Lee. Three-dimensional printing of tactile sensors for soft robotics. Volume 46, pages 330–336, (2021).
28. Muhammad Awais, Easa AliAbbasi, Abdulkadir Yasin Atik, Mohammad Javad Bathae at all. Multiplexed Piezoelectric Electronic Skin with Haptic Feedback for Upper Limb Prosthesis. Advanced Sensor Research. October 2024, 3(12). 14 р.
29. 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
30. 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. ISBN 978-617-574-218-1
31. 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
32. 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
33. Nykytyuk, V., Dozorskyy, V., Kunanets, N., Pasichnyk V., Matsiuk, O., Bodnarchuk, I. Electrical probe-signal processing and criterion for the determination of time parameters of the teeth filling material polymerization process in dentistry. 4th International Conference on Informatics and Data-Driven Medicine, IDDM 2021. Valencia, 19-21 November 2021. CEUR Workshop Proceedings. Vol. 3038, pp. 54-63.
34. Vasil Dozorskyi, Iryna Dediv, Sofiia Sverstiuk, Vyacheslav Nykytyuk, Andrii Karnaukhov. The Method of Commands Identification to Voice Control of the Electric Wheelchair. Proceedings of the 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, 2023. Pp. 233-240.
35. Vasil Dozorskyi, Leonid Dediv, Serhii Kovalyk, Oksana Dozorska, Iryna Dediv. Design of the endoskeleton of a biocontrolled hand prosthesis. Scientific Journal of TNTU. Tern.: TNTU, 2024. Vol 115. No 3. P. 100–111. DOI: 10.33108/visnyk_tntu
36. Дозорський В.Г., Кубашок А.В. Задача біокерованого протезування кисті руки. Збірник тез доповідей Міжнародної науково-практичної конференції «Перспективи розвитку науки, освіти та суспільства в Україні та світі» Полтава, 20 травня 2022 р. с. 48-49.
37. Є.Б. Яворська, В.Г. Дозорський, О.Ф. Дозорська. Конструкція ендоскелета біокерованого протеза кисті руки. ІІІ Міжнародна науковотехнічна конференція “Перспективи розвитку машинобудування та транспорту – 2023” 01-03 червня 2023 р. Вінниця, ВНТУ. 3 с.
38. В. Дозорський, О. Гевко, О. Дозорська, Є. Яворська, І. Паньків. Удосконалення елементів електроенцефалографічної системи для моніторингу психологічного стану. Воєнні конфлікти та техногенні катастрофи: історичні та психологічні наслідки: Збірник тез ІІІ Міжнародної наукової конференції, 20-21 квітня 2023 р. / упоряд. Криськов А.А., Габрусєва Н.В. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2023. 181 c.
39. Техноекологія та цивільна безпека. Частина «Цивільна безпека». Навчальний посібник / В.С. Стручок, – Тернопіль: ТНТУ ім. І.Пулюя, 2022. – 150 с.
40. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної бо та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. — Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. — 156 с.
Content type: Master Thesis
出現コレクション:163 — біомедична інженерія

このアイテムのファイル:
ファイル 記述 サイズフォーマット 
Скоревич_В_М_РБм-61.pdf4,57 MBAdobe PDF見る/開く
アイテムの詳細レコードを表示する


このリポジトリに保管されているアイテムはすべて著作権により保護されています。

管理ツール