Ampute bireyler için EMG kontrollü biyonik kol protezi geliştirilmesi
The development of EMG-controlled bionic arm prosthesis for amputated individuals
- Tez No: 942974
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ARİF ŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Bu tez çalışmasında, beş parmak hareketli biyonik bir sol kol protezinin tasarımı, prototip üretimi, kontrolü ve test çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Literatürdeki benzer robotik sistemlerden farklı olarak, doğrudan ampute bir bireye yönelik boyutsal tasarım gerçekleştirilmiş ve elektromiyografik (EMG) sinyal tabanlı, parmak ucu kuvvet geri beslemeli bir kontrol sistemi tasarlanmıştır. Benzer çalışmalar dikkate alınarak, sistemin tasarım kriterleri ve fiziksel parametreleri belirlenmiştir, sistemin kinematik modeli ve katı modeli oluşturulmuştur. Ampute koldan alınan EMG sinyalinin filtrelenmesi ve anlamlı bir komuta dönüştürülmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Sistemin mekanik bileşenleri 3D yazıcı ile üretilmiş, uygun elektronik donanım, kontrol kartı ve sensörler belirlenmiş, sistemin kurulumu gerçekleştirilmiştir. Ampute birey tarafından biyonik kol protezi ile farklı kavrama hareketlerinin denetimine yönelik kural tabanlı, kuvvet geri beslemeli bir açısal konum kontrol yaklaşımı önerilmiştir. Geliştirilen biyonik kol protezinin ve kontrolcünün performansını test etmek amacıyla, yaygın kullanılan farklı geometrideki nesneler ile farklı kavrama hareketlerine yönelik deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlardan, ampute bireyin protez kol ile öngörülen hareketleri, istenilen referans değerlere uygun gerçekleştirebildiği anlaşılmıştır. Elde edilen gerçek zamanlı test sonuçlarına ait kapsamlı grafikler sunulmuş ve değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the design, prototyping, control, and testing of a bionic left arm prosthesis with five movable fingers were carried out. Distinct from similar robotic systems in the literature, a dimensionally customized design was developed specifically for an amputee individual, and an electromyographic (EMG) signal-based control system with fingertip force feedback was implemented. Taking related studies into account, the design criteria and physical parameters of the system were determined, and both the kinematic and solid models of the system were created. Signal processing procedures were conducted to filter the EMG signals obtained from the amputated limb and convert them into meaningful control commands. The mechanical components of the system were manufactured using a 3D printer, suitable electronic equipment, control boards, and sensors were selected, and the system was assembled. A rule-based angular position control approach with force feedback was proposed to enable the amputee to perform various grasping movements using the bionic prosthetic arm. To evaluate the performance of the developed bionic prosthesis and its controller, experimental studies were conducted using commonly encountered objects with various geometries and grasp types. The experimental results indicated that the amputee was able to successfully perform the intended movements with the prosthetic arm in accordance with the desired reference values. Comprehensive real-time test results and corresponding graphical evaluations were presented and discussed.
Benzer Tezler
- Multichannel electromyography (EMG) system design for myoelectric hand prosthesis control
Miyoelektrik el protez kontrolü için çok kanallı elektromiyografi (EMG) sistem tasarımı
SAYGIN SIDDIQ AHMED AHMED
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DOĞRU
PROF. DR. BÜLENT YILMAZ
- El hareketlerine ait yüzey EMG sinyallerinin işlenmesi ve sınıflandırılması
Processing and classification of surface EMG signals of hand gestures
MEHMET CAN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CENGİZ TEPE
- El hareketlerinin elektromyogram sinyalleri ve yardımcı sensör verileri ile sınıflandırılması
Classification of hand movements via electromyogram and auxiliary sensor data
SİNAN YAĞCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. İLKER BAYRAM
- Biyonik el protezlerinde kullanılan emg tabanlı denetim yöntemlerinin deneysel karşılaştırılması ve yüzey EMG işaretlerinden el açısının kestirimi
Experimental comparison of emg-based control methods used in bionic prosthetic hands and hand angle estimation from surface EMG signals
MEHMET SERDAR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS EMİNOĞLU
- Design, development, and functional evaluation of biomechanically inspired hand and wrist prostheses
Biyomekanikten esinlenen el ve bilek protezlerinin tasarımı, geliştirilmesi ve işlevsel değerlendirilmesi
MAHSA SARRAFI KHOSROWSHAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN ÜNAL