|
فهرست مطالب
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
فهرست تصاوير
فصل 1
شكل 1 : نمونه‌اي از سيگنالEMG 7
شكل 2: واحد حركتي 8
شكل 3: مدل آناتومي عضله 9
شكل 4: اكتين و ميوزين و باندهاي مربوط به آن 11
شكل 5: پروسه انقباض عضله 12
شكل 6: شماتيك تصويري سيكل دپلاريزاسيون / پلاريزاسيون درون
غشاهاي تحريك شونده 13
شكل 7: نمودار پتانسيل عمل 13
شكل 8: ناحيه‌ي دپلاريزاسيون در غشاء فيبرعضلاني 14
شكل 9: پتانسيل عمل واحدهاي حركتي متعدد 14
شكل 10: بكارگيري و فركانس شروع واحدهاي حركتي نيرو 15
شكل 11: ثبت سيگنال خام سه انقباض براي عضله سه سر 16
شكل 12: سيگنال خام EMG با تداخل سنگين ECG 19
فصل 2
شكل 1 :طيف فركانسي سيگنال EMG آشكار شده جلوي ماهيچه 23
شكل 2: طرح‌هاي شكل تقويت كننده تفاضلي 28
شكل 3: ارائه طرح كلي بارو تركيبات مدور بر الكترود 34
شكل 4: مكان مرجع الكترود بين تاندون و بخش حركتي 35
فصل3
شكل 1: سيگنال آنالوگ كشف شده توسط الكترود DE2.1 49
شكل 2: A) نمونه‌برداري از سينوس 1 ولت ، 1 هرتز در 10 هرتز 51
B) بازآفريني سينوس نمونه‌برداري شده در 10 هرتز 51
شكل 3: A) نمونه‌برداري يك سينوس 1 ولت ، 1 هرتز در 2 هرتز 52
B) بازآفريني سينوس نمونه برداريشده در 2 هرتز 52
شكل 4: A) نمونه‌برداري يك سينوس 53
شكل 5: تجزيه‌ي فوريه‌ي يك پتانسيل عمل واحد حركتي نمونه‌برداري شده 56
شكل 6 : هيستوگرام دامنه 10 سينوس شكل 5 58
شكل7: طيف موج فركانسي سيگنال نمونه در شكل 6 60
شكل 8 : مستعار سازي نويز 13 61
شكل 9 : پاد مستعارسازي 62
شكل 10: انواع فيلترها 66
شكل 11: طرح فاز يك فيلترايده آل 68
شكل 12: خصوصيات فيلترهاي كاربردي 72
جدول 1: فاكتورهاي تضعيف وگين نمونه 74
شكل 13: فيلتر پائين گذر مرتبه اول و دوم 76
شكل 14: اندازه ومقايسه انواع فيلترهاي بالاگذر 79
شكل 15: فيلتر پائين گذر تك قطبي 82
شكل 16: نمونه‌برداري و فيلتر ديجيتالي سيگنال آنالوگ 83
شكل 17: مراحل كوانتايي سازي مبدل آنالوگ به ديجيتال 86
شكل 18: تحليل رنج A/D 89
فصل 4
شكل 1: بلوك دياگرام دستگاه 99
شكل 2: سطوح و شماتيك‌ها 100
شكل 3: نيروهاي گريپ 102
فصل 5
شكل 1: بلوك دياگرام سيستم اندازه‌گيري سيگنال EMG 110
شكل 2 : موقعيت الكترودها 110
شكل 3: بلوك دياگرام روش هاي پيشنهادي 111
شكل 4: سيگنالهاي دست براي كاراكترهاي كره اي 112
شكل 5: نرون‌هاي خروجي 113
شكل 6: بلوك دياگرام ترتيب آزمايشگاهي 114
شكل 7: عكس وضعيت آزمايش 114
شكل 8: سيگنال EMG اندازه‌گيري شده و سيگنال داخلي قابل استفاده 115
شكل 9: نرون‌هاي خروجي sofm1 بعد از مرتب كردن 115
جدول 1: نرون‌هاي خروجي بعد از يادگيري 116
جدول 2: نتايج آزمايش 116
فصل 6
شكل 1 : مقادير ميانگين نيروهاي ارادي ماكزيمم در ANT و POST 123
شكل 2 : رابطه‌ي نيروي EMG 124
شكل 3: رابطه‌ي نيروي MF 125
شكل 4: رابطه‌ي درصد نيروي DET 126
شكل 5: دياگرام‌هاي ارتباط بين فركانس متوسط و DET 127
فصل 8
شكل 1: طرح هندسي سيستم توانبخشي دست 146
شكل 2: نماي سيستم توانبخشي دست 147
شكل 3: نماي جانبي استخوان‌بندي بيروني 148
شكل 4: دست‌مجازي وواسط درمان 150
شكل 5: محل قرارگيري الكترود سطحي 151
شكل 6: سيگنال EMG يكسو شده 152
فصل 9
شكل 1: بلوك دياگرام سيستم پيشنهادي 160
شكل 2: دياگرام حالت كنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG 161
جدول 1: حالات دست وسيگنال‌هاي مربوطه 161
شكل 3: بلوك دياگرام پردازش سيگنال 162
شكل 4: بلوك دياگرام تحليل گر EMG 163
شكل 5: شماتيك مدار پردازش سيگنال 164
جدول 2: اندازه‌ي تراتريستورها 165
شكل 6: سيگنالهاي داخلي شبيه‌سازي شده‌ي تحليل‌گر سيگنال EMG 166
شكل 7: مجموعه‌ي سيگنالهاي EMG وپاسخ خروجي ماشين حالت 167
شكل 8: پاسخ‌هاي شبيه‌سازي شده براي تغييرات انگشتان مختلف 167
|
پروژه و پایان نامه
