چكيده :
الكترومايوگرافي (EMG) مطالعه عملكرد عضله از طريق تحليل سيگنالهاي الكتريكي توليد شده در حين انقباضات عضلاني است كه اندازهگيري آن همراه با تحريك عضله است كه ميتواند شامل عضلات ارادي و غيرارادي شود اين سيگنال به طور كلي به دو دستهي باليني وKine Siological EMG تقسيمبندي مي شود كه خود دستهي دوم باز دونوع سوزني وسطحي را در خود جاي ميدهدكه هر كدام درجاي خود بسته به نوع ماهيچه و بيماري مورد استفاده قرار مي گيرند در الكترومايوگرافي آنچه از اهميت ويژهاي برخوردار است نوع طراحي الكترود است كه در اين مقاله به سه نوع طراحي الكترود اشاره شده است . براي اندازهگيري و ثبت سيگنال الكترومايوگرافي مكان قرار دادن الكترود بسيار مهم ميباشد . الكترومايوگرافي موضوع تحقيقي بسيار گستردهاي ميباشد و پرداختن به هر قسمت آن خود به زمان بسيار زيادي احتياج دارد در اينجا به بررسي اين سيگنال در حركت دست ميپردازيم . براي شناسايي سيگنال دست از طبقهبندي الگوي EMG استفاده ميكنند كه اين طبقهبندي روشهاي گوناگوني از جمله swids ، هوش مصنوعي sofms و غيره مي باشد كه روش مورد بررسي در اين تحقيق طبقه بندي الگوي EMG با استفاده از نقشههاي خود سازمانده مي باشد sofm يك شبكه رقابتي يادگيري بدونكنترلي است كه داراي الگوي طبقهبندي ميباشد . گر چه طبقه بندي الگوهاي EMG بسيار مشكل ميباشد اما به حركت دست كمك زيادي ميكند بيشترين استفاده EMG براي نوسازي دست است نوسازي دست اصولاً با استخوان بندي كنترل شده انجام ميشود . فعاليت الكتريكي ماهيچهها به ما اين اجازه را ميدهد كه بدانيم آيا بيمار در سعي در تكان دادن انگشتها ميكند يا نه .
هدف از ارائه استخوان بندي خارجي براي اين است كه بيمار احساس استقلال بيشتري داشته باشد براي كنترل دستهاي مصنوعي مدار آنالوگي طراحي شده است كه براي كمك به افراد مقطوع العضو مناسب است كه ما در اين جا همه اين مباحث گفته شده را مورد تحليل و بررسي قرار ميدهيم .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چكيده
مقدمه ...................................................................................................................... 1
فصل اول : آشنايي با الكترومايوگرافي
1-1 مقدمه .............................................................................................................. 3
2-1 الكترومايوگرافي چيست ؟................................................................................ 3
3-1 منشأ سيگنال EMG كجاست ؟....................................................................... 7
1-3-1 واحد حركتي ............................................................................................... 7
4-1 آناتومي عضله.................................................................................................. 8
1-4-1 رشته عضلاني واحد.................................................................................... 8
2-4-1 ساختار سلول ماهيچه ................................................................................ 8
5-1 انقباض عضلاني .............................................................................................. 9
6-1 تحريكپذيري غشاء عضله ............................................................................ 11
7-1 توليد سيگنال EMG...................................................................................... 12
1-7-1 پتانسيل عمل ............................................................................................. 12
8-1 تركيب سيگنال EMG.................................................................................... 14
1-8-1 انطباق واحدهاي حركتي ........................................................................... 14
9-1 فعال سازي عضله ........................................................................................ 15
10-1 طبيعت سيگنال MMG................................................................................ 16
11-1 فاكتورهاي موثر بر سيگنال EMG............................................................. 18
فصل دوم :انواع سيگنالهاي الكترومايوگرافي و روشهاي طراحي
1-2 انواع EMG .................................................................................................. 21
2-2 الكترومايوگرافي سطحي : رديابي و ثبت ...................................................... 22
1-2-2 ارتباطات كلي ............................................................................................ 22
2-2-2 مشخصههاي سيگنال EMG.................................................................... 23
3-2 مشخصههاي نويز الكتريكي ......................................................................... 24
1-3-2 نويزمحدود شده ....................................................................................... 24
2-3-2 آرتي فكتهاي حركتي .............................................................................. 24
3-2-2 ناپايداري ذاتي سيگنال ............................................................................. 25
3-2 بيشينه سيگنال EMG.................................................................................... 25
4-2 طراحي الكترود و آمپلي فاير ........................................................................ 26
5-2 تقويت تفاضلي ............................................................................................... 26
6-2 امپدانس داخلي .............................................................................................. 28
7-2 طراحي الكترودفعال ...................................................................................... 29
8-2 فيلترينگ ........................................................................................................ 29
9-2 استقرار الكترود ............................................................................................ 30
10-2 روش مرجح مصرف .................................................................................. 30...........
11-2 هندسه الكترود............................................................................................. 30
1-11-2 نسبت سيگنال به نويز ............................................................................ 31
2-11-2 پهناي باند................................................................................................ 32
3-11-2 ساير ماهيچه نمونه ................................................................................ 32
4-11-2 قابليت cross talk.................................................................................. 33
12-2 بار موازي الكترود ..................................................................................... 33
13-2 قرار دادن الكترود EMG........................................................................... 34
1-13-2 تعيين مكان و جهتيابي الكترود ............................................................. 34
2-13-2 نه روي نقطه محرك .............................................................................. 35
3-13-2 نه روي نقطه محرك .............................................................................. 36
4-13-2 نه در لبهي بيروني ماهيچه .................................................................... 37...........
14-2 موقعيت الكترود نسبت به فيبرهاي ماهيچه ................................................ 37
15-2 قرار دادن الكترود مقايسه .......................................................................... 38
16-2 پردازش سيگنال EMG.............................................................................. 39
17-2 كاربردهاي سيگنالEMG........................................................................... 40
18-2 الكترومايوگرافي سوزني............................................................................. 41
19-2 مزايا و معايب الكترودهاي سطحي و سوزني ............................................ 43
1-19-2 مزيتهاي الكترود سطحي ...................................................................... 43
2-19-2 معايب الكترودهاي سطحي ..................................................................... 43
3-19-2مزاياي الكترودهاي سوزني .................................................................... 43...........
4-19-2 معايب الكترودهاي سوزني .................................................................... 44
20-2 تفاوت موجود بين الكترودهاي سطحي وسوزني ....................................... 45
21-2 انواع طراحي ............................................................................................... 45
فصل سوم :مفاهيم اساسي در بدست آوردن سيگنال EMG
1-3 مقدمه ............................................................................................................ 48...........
2-3 معرفي ........................................................................................................... 48...........
1-2-3 نمونهبرداري ديجيتال چيست ؟................................................................. 48...........
2-2-3 فركانس نمونهبرداري .............................................................................. 49...........
3-2-3 فركانس نمونهبرداري چقدر بايد بالا باشد ؟............................................ 49...........
4-2-3 زير نمونهبرداري – وقتي كه فركانس نمونهبرداري خيلي پائين باشد .... 52...........
5-2-3 فركانس نايكوئيست .................................................................................. 53...........
6-2-3 تبصرهي كاربردي DELSYS................................................................. 54...........
3-3 سينوسها و تبديل فوريه .............................................................................. 54...........
1-3-3 تجزيه سيگنالها به سينوسها ................................................................. 55
2-3-3 دامنه فركانس ........................................................................................... 57...........
3-3-3 مستعارسازي – چطور از آن دوري كنيم ؟............................................. 59...........
4-3-3 فيلترپارمستعاد ......................................................................................... 61
5-3-3نكته كاربردي DELSYS.......................................................................... 63
4-3 فيلترها ........................................................................................................... 64
1-4-3 انواع فيلترهاي ايده آل .............................................................................. 65
2-4-3 پاسخ فاز ايدهآل ....................................................................................... 67
3-4-3 فيلتر كاربردي .......................................................................................... 68
4-4-3پاسخ فاز غير خطي ................................................................................... 71
5-4-3 اندازهگيري ولتاژ - دامنه ، توان ودسي بل ............................................. 72
6-4-3 فركانس 3 Db.......................................................................................... 74
7-4-3 مرتبه فيلتر ................................................................................................ 75
8-4-3 انواع فيلتر ................................................................................................. 76
9-4-3 فيلترهايdigital - Analog Vs ............................................................. 80
10-4-3 نكته كاربردي Delsys........................................................................... 84
5-3 رسيدگي به مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال ...................................................... 85
1-5-3 كوانتايي سازي ......................................................................................... 85
2-5-3 رنج ديناميكي ............................................................................................ 87
3-5-3 كوانتايي سازي سيگنال EMG................................................................. 90
4-5-3 مشخص ك ردن ويژگيهاي ADC.......................................................... 92
5-5-3 نكته كاربردي Delsys.............................................................................. 95
6-3 نتيجهگيري .................................................................................................... 95
فصل 4: بكارگيري مناسبت نيرويgrip مبني بر سيگنال EMG
1-4 مقدمه ............................................................................................................ 98
2-4ديد كلي پايهاي يك سيستم ............................................................................. 98
3-4 منطقي براي توليد نيروي گريپ .................................................................... 99
4-4 دستاورد ..................................................................................................... 102
5-4 نتيجه ........................................................................................................... 103
فصل پنجم : طبقهبندي سيگنال EMG براي شناسايي سيگنال دست
1-5 مقدمه .......................................................................................................... 105
2-5 سيگنالهاي EMG و سيستم اندازهگيري .................................................. 107
3-5 طرح ويژگي خود سازمان دهي .................................................................. 107
4-5 روش طبقه بندي سيگنال EMG پيشنهادي ............................................... 109
5-5 نتيجهگيري .................................................................................................. 117
فصل 6: ارتباط بين نيروي ماهيچهاي ايزومتريك و سيگنال EMG به
عنوان هندسه بازو
1-6 مقدمه .......................................................................................................... 119
2-6 نتايج ............................................................................................................ 121
3-6 بحث ............................................................................................................ 123
1-3-6 ارتباط EMG- Force............................................................................ 127
2-3-6 رابط نيروي MF..................................................................................... 129
3-3-6 رابطهي درصد نيروي DET.................................................................. 131
4-3-6 نتايج ....................................................................................................... 131
4-6 روش تجربي ............................................................................................... 132
1-4-6 اشخاص ................................................................................................. 132
2-4-6 مجموعه تجربي ...................................................................................... 132
3-4-6 مدارك EMG و نيرو............................................................................. 133
4-4-6 تحليلهاي EMG غير خطي ................................................................... 135
5-4-6 تحليلهاي آماري و پارامترها ................................................................ 136
5-6 نتيجهگيري .................................................................................................. 136
فصل 7: طبقهبندي سيگنال EMG براي كنترل دست مصنوعي
1-7 مقدمه .......................................................................................................... 138
2-7 روشها ....................................................................................................... 140
3-7 آزمايش و نتايج........................................................................................... 141
1-3-7 نتيجهگيري ............................................................................................. 142
فصل 8 : يك استخوانبندي كنترل شده توسط EMG براي نوسازي دست
1-8 مقدمه .......................................................................................................... 144
2-8 سيستم اصلاح دست ................................................................................... 148
1-2-8 استخوانبندي خارجي ............................................................................ 148
2-2-8 الكترونيك و نرم افزار ........................................................................... 149
3-8 پردازش EMG........................................................................................... 151
4-8 تستهاي اوليه دستگاه ................................................................................. 153
1-4-8 نتيجهگيري ............................................................................................. 155
2-4-8 كارهاي آينده ......................................................................................... 156...........
فصل نهم : يك مدار آنالوگ جديد بر اي كنترل دست مصنوعي
1-9 مقدمه .......................................................................................................... 158
2-9 چكيدهاي از سيستم .................................................................................... 160
3-9 پيادهسازي مدار ......................................................................................... 163
4-9 نتايج شبيه سازي ....................................................................................... 166
5-9 نتيجهگيري .................................................................................................. 168
نتيجهگيري كلي ................................................................................................... 169
170 صفحه word
تاریخ : جمعه 07 اسفند 1394
ارسال نظر(0)
