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 مطالبعنوان صفحهچكيدهمقدمه 1 فصل اول : آشنايي با الكترومايوگرافي1-1 مقدمه 32-1 الكترومايوگرافي چيست ؟33-1 منشأ سيگنال EMG كجاست ؟71-3-1 واحد حركتي 74-1 آناتومي عضله81-4-1 رشته عضلاني واحد82-4-1 ساختار سلول ماهيچه 85-1 انقباض عضلاني 96-1 تحريكپذيري غشاء عضله 117-1 توليد سيگنال EMG121-7-1 پتانسيل عمل 128-1 تركيب سيگنال EMG141-8-1 انطباق واحدهاي حركتي 149-1 فعال سازي عضله 1510-1 طبيعت سيگنال MMG1611-1 فاكتورهاي موثر بر سيگنال EMG18 فصل دوم :انواع سيگنالهاي الكترومايوگرافي و روشهاي طراحي1-2 انواع EMG 212-2 الكترومايوگرافي سطحي : رديابي و ثبت 221-2-2 ارتباطات كلي 222-2-2 مشخصههاي سيگنال EMG233-2 مشخصههاي نويز الكتريكي 241-3-2 نويزمحدود شده 242-3-2 آرتي فكتهاي حركتي 243-2-2 ناپايداري ذاتي سيگنال 253-2 بيشينه سيگنال EMG254-2 طراحي الكترود و آمپلي فاير 265-2 تقويت تفاضلي 266-2 امپدانس داخلي 287-2 طراحي الكترودفعال 298-2 فيلترينگ 299-2 استقرار الكترود 3010-2 روش مرجح مصرف 3011-2 هندسه الكترود301-11-2 نسبت سيگنال به نويز 312-11-2 پهناي باند323-11-2 ساير ماهيچه نمونه 324-11-2 قابليت cross talk3312-2 بار موازي الكترود 3313-2 قرار دادن الكترود EMG341-13-2 تعيين مكان و جهتيابي الكترود 342-13-2 نه روي نقطه محرك 353-13-2 نه روي نقطه محرك 364-13-2 نه در لبهي بيروني ماهيچه 3714-2 موقعيت الكترود نسبت به فيبرهاي ماهيچه 3715-2 قرار دادن الكترود مقايسه 3816-2 پردازش سيگنال EMG3917-2 كاربردهاي سيگنالEMG4018-2 الكترومايوگرافي سوزني4119-2 مزايا و معايب الكترودهاي سطحي و سوزني 431-19-2 مزيتهاي الكترود سطحي 432-19-2 معايب الكترودهاي سطحي 433-19-2مزاياي الكترودهاي سوزني 434-19-2 معايب الكترودهاي سوزني 4420-2 تفاوت موجود بين الكترودهاي سطحي وسوزني 4521-2 انواع طراحي 45 فصل سوم :مفاهيم اساسي در بدست آوردن سيگنال EMG1-3 مقدمه 482-3 معرفي 481-2-3 نمونهبرداري ديجيتال چيست ؟482-2-3 فركانس نمونهبرداري 493-2-3 فركانس نمونهبرداري چقدر بايد بالا باشد ؟494-2-3 زير نمونهبرداري – وقتي كه فركانس نمونهبرداري خيلي پائين باشد 525-2-3 فركانس نايكوئيست 536-2-3 تبصرهي كاربردي DELSYS543-3 سينوسها و تبديل فوريه 541-3-3 تجزيه سيگنالها به سينوسها 552-3-3 دامنه فركانس 573-3-3 مستعارسازي – چطور از آن دوري كنيم ؟594-3-3 فيلترپارمستعاد 615-3-3نكته كاربردي DELSYS634-3 فيلترها 641-4-3 انواع فيلترهاي ايده آل 652-4-3 پاسخ فاز ايدهآل 673-4-3 فيلتر كاربردي 684-4-3پاسخ فاز غير خطي 715-4-3 اندازهگيري ولتاژ - دامنه ، توان ودسي بل 726-4-3 فركانس 3 Db747-4-3 مرتبه فيلتر 758-4-3 انواع فيلتر 769-4-3 فيلترهايdigital - Analog Vs 8010-4-3 نكته كاربردي Delsys845-3 رسيدگي به مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال 851-5-3 كوانتايي سازي 852-5-3 رنج ديناميكي 873-5-3 كوانتايي سازي سيگنال EMG904-5-3 مشخص ك ردن ويژگيهاي ADC925-5-3 نكته كاربردي Delsys956-3 نتيجهگيري 95 فصل 4: بكارگيري مناسبت نيرويgrip مبني بر سيگنال EMG1-4 مقدمه 982-4ديد كلي پايهاي يك سيستم 983-4 منطقي براي توليد نيروي گريپ 994-4 دستاورد 1025-4 نتيجه 103 فصل پنجم : طبقهبندي سيگنال EMG براي شناسايي سيگنال دست2-5 سيگنالهاي EMG و سيستم اندازهگيري 1073-5 طرح ويژگي خود سازمان دهي 1074-5 روش طبقه بندي سيگنال EMG پيشنهادي 1095-5 نتيجهگيري 117 فصل 6: ارتباط بين نيروي ماهيچهاي ايزومتريك و سيگنال EMG به عنوان هندسه بازو3-6 بحث 1231-3-6 ارتباط EMG- Force1272-3-6 رابط نيروي MF1293-3-6 رابطهي درصد نيروي DET1314-3-6 نتايج 1314-6 روش تجربي 1321-4-6 اشخاص 1322-4-6 مجموعه تجربي 1323-4-6 مدارك EMG و نيرو1334-4-6 تحليلهاي EMG غير خطي 1355-4-6 تحليلهاي آماري و پارامترها 1365-6 نتيجهگيري 136 فصل 7: طبقهبندي سيگنال EMG براي كنترل دست مصنوعي1-7 مقدمه 1382-7 روشها 1403-7 آزمايش و نتايج1411-3-7 نتيجهگيري 142 فصل 8 : يك استخوانبندي كنترل شده توسط EMG براي نوسازي دست1-8 مقدمه 1442-8 سيستم اصلاح دست 1481-2-8 استخوانبندي خارجي 1482-2-8 الكترونيك و نرم افزار 1493-8 پردازش EMG1514-8 تستهاي اوليه دستگاه 1531-4-8 نتيجهگيري 1552-4-8 كارهاي آينده 156 فصل نهم : يك مدار آنالوگ جديد بر اي كنترل دست مصنوعي1-9 مقدمه 1582-9 چكيدهاي از سيستم 1603-9 پيادهسازي مدار 1634-9 نتايج شبيه سازي 1665-9 نتيجهگيري 168 نتيجهگيري كلي 169 فهرست تصاويرفصل 1شكل 1 : نمونهاي از سيگنالEMG 7شكل 2: واحد حركتي 8شكل 3: مدل آناتومي عضله 9شكل 4: اكتين و ميوزين و باندهاي مربوط به آن 11شكل 5: پروسه انقباض عضله 12شكل 6: شماتيك تصويري سيكل دپلاريزاسيون / پلاريزاسيون درون غشاهاي تحريك شونده 13شكل 7: نمودار پتانسيل عمل 13شكل 8: ناحيهي دپلاريزاسيون در غشاء فيبرعضلاني 14شكل 9: پتانسيل عمل واحدهاي حركتي متعدد 14شكل 10: بكارگيري و فركانس شروع واحدهاي حركتي نيرو15شكل 11: ثبت سيگنال خام سه انقباض براي عضله سه سر 16شكل 12: سيگنال خام EMG با تداخل سنگين ECG19 فصل 2شكل 1 :طيف فركانسي سيگنال EMG آشكار شده جلوي ماهيچه 23شكل 2: طرحهاي شكل تقويت كننده تفاضلي 28شكل 3: ارائه طرح كلي بارو تركيبات مدور بر الكترود 34شكل 4: مكان مرجع الكترود بين تاندون و بخش حركتي 35 فصل3شكل 1: سيگنال آنالوگ كشف شده توسط الكترود DE2.149شكل 2: A) نمونهبرداري از سينوس 1 ولت ، 1 هرتز در 10 هرتز 51B) بازآفريني سينوس نمونهبرداري شده در 10 هرتز 51شكل 3: A) نمونهبرداري يك سينوس 1 ولت ، 1 هرتز در 2 هرتز 52B) بازآفريني سينوس نمونه برداريشده در 2 هرتز 52شكل 4: A) نمونهبرداري يك سينوس 53شكل 5: تجزيهي فوريهي يك پتانسيل عمل واحد حركتي نمونهبرداري شده 56شكل 6 : هيستوگرام دامنه 10 سينوس شكل 5 58شكل7: طيف موج فركانسي سيگنال نمونه در شكل 660شكل 8 : مستعار سازي نويز 13 61شكل 9 : پاد مستعارسازي 62شكل 10: انواع فيلترها 66شكل 11: طرح فاز يك فيلترايده آل 68شكل 12: خصوصيات فيلترهاي كاربردي 72جدول 1: فاكتورهاي تضعيف وگين نمونه 74شكل 13: فيلتر پائين گذر مرتبه اول و دوم 76شكل 14: اندازه ومقايسه انواع فيلترهاي بالاگذر 79شكل 15: فيلتر پائين گذر تك قطبي 82شكل 16: نمونهبرداري و فيلتر ديجيتالي سيگنال آنالوگ83شكل 17: مراحل كوانتايي سازي مبدل آنالوگ به ديجيتال 86شكل 18: تحليل رنج A/D 89 فصل 4شكل 1: بلوك دياگرام دستگاه 99شكل 2: سطوح و شماتيكها 100شكل 3: نيروهاي گريپ 102 فصل 5شكل 1: بلوك دياگرام سيستم اندازهگيري سيگنال EMG110 شكل 2 : موقعيت الكترودها110شكل 3: بلوك دياگرام روش هاي پيشنهادي 111شكل 4: سيگنالهاي دست براي كاراكترهاي كره اي 112شكل 5: نرونهاي خروجي 113شكل 6: بلوك دياگرام ترتيب آزمايشگاهي 114شكل 7: عكس وضعيت آزمايش 114شكل 8: سيگنال EMG اندازهگيري شده و سيگنال داخلي قابل استفاده 115شكل 9: نرونهاي خروجي sofm1 بعد از مرتب كردن 115جدول 1: نرونهاي خروجي بعد از يادگيري 116جدول 2: نتايج آزمايش 116 فصل 6شكل 1 : مقادير ميانگين نيروهاي ارادي ماكزيمم در ANT و POST123شكل 2 : رابطهي نيروي EMG124شكل 3: رابطهي نيروي MF125شكل 4: رابطهي درصد نيروي DET126شكل 5: دياگرامهاي ارتباط بين فركانس متوسط و DET127 فصل 8شكل 1: طرح هندسي سيستم توانبخشي دست 146شكل 2: نماي سيستم توانبخشي دست 147شكل 3: نماي جانبي استخوانبندي بيروني 148شكل 4: دستمجازي وواسط درمان 150شكل 5: محل قرارگيري الكترود سطحي 151شكل 6: سيگنال EMG يكسو شده 152 فصل 9شكل 1: بلوك دياگرام سيستم پيشنهادي 160شكل 2: دياگرام حالت كنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG161جدول 1: حالات دست وسيگنالهاي مربوطه 161شكل 3: بلوك دياگرام پردازش سيگنال 162شكل 4: بلوك دياگرام تحليل گر EMG163شكل 5: شماتيك مدار پردازش سيگنال 164جدول 2: اندازهي تراتريستورها 165شكل 6: سيگنالهاي داخلي شبيهسازي شدهي تحليلگر سيگنال EMG166شكل 7: مجموعهي سيگنالهاي EMG وپاسخ خروجي ماشين حالت 167شكل 8: پاسخهاي شبيهسازي شده براي تغييرات انگشتان مختلف167 نتيجهگيري :بدليل بحث بسيار گستردهي EMG ابتدا سعي كرديم ديد اوليهاي نسبت به EMG پيدا كرده وسپس به شرع يكي از كاربردهاي آن بپردازيم . در بررسي كلي EMG دريافتيم كه الكترومايوگرافي كاربرد گستردهاي در تشخيص و درمانهاي حركتي و عصبي و هم چنين براي نوسازي و اصلاح اعضاي قطع شدهي بدن سالم دارد با بررسيهايي كه داشتيم ديديم كه الكترومايوگرافي مثل اغلب روشهاي درماني ديگر داراي انواعي است كه به توضيح آنها معايب و مزايا نحوه ي كاربرد و موارد استفاده پرداختيم . ودر آن فصل به اين نتيجه رسيديم كه براي هر ماهيچه و عضله بسته به اندازهي آن ماهيچه و نوع مشكلي كه دارد الكترود مورد نياز را بايد استفاده كرد براي بدست آوردن سيگنال دانستن يك سري مفاهيم اساسي لازم و ضروري است كه به شرح آنها پرداختيم كه كمك به سزايي در بدست آوردن سيگنال ميكند مثلاً اينكه براي سيگنال نويزنداشته باشد بايد از چه فيلتري استفاده شود . زماني كه مفهوم و روشهاي كلي بدست آوردن سيگنال را آموخته باشيم ميتوانيم بحث خود را از حالت كلي به بررسي حالات جزئي تر ببريم كه ما در اين تحقيق سعي كرديم روي حركت دست و كاربرد EMG در آن كار كنيم . براي شروع اينكار ابتدا از طبقهبندي سيگنال EMG براي شناسايي سيگنالهاي دست استفاده كرديم . چون براي اولين بار به هم چنين كاري ميپرداختيم روش سادهاي به نام SOFM را انتخاب كرديم كه يك روش بدون كنترل ميباشد . وقتي سيگنالهاي شناسايي شده دست را داشته باشيم خيلي راحت ميتوانيم به درمان مشكلات آن بپردازيم و هم چنين با مشكلات زيادي روبرو بود و ريسك بالايي را از صدمات جسمي را دارا بود ولي با ظهور الكترومايوگرافي و به كارگيري صحيح آن رفته رفته اين مشكلات كاهش يافت و با يك استخوانبندي خارجي كنترل شده با EMG به راحتي ميتوان به نوسازي دست كمك كرد بدون اينكه صدمهي جسمي به شخص وارد شود . سيستمي كه براي اصلاح دست پياده سازي كرديم شامل يك PC، يك ميكروكنترلر ، يك استخوان بندي خارجي و يك قطعه جهت ثبت سيگنالهاي EMG است .با اين كار هزينه هاي درمان نيز بسيار كاهش مييابد . هم چنين در چنين تحقيقات خود به مداري آنالوگ دست پيدا كرديم كه براي كنترل دستهاي مصنوعي طراحي شده است . به اين دليل از مدار آنالوگ استفاده ميشود كه سيگنالها در ناحيهي آنالوگ واقع گرايانهتر از ناحيهي ديجيتال است . همانطور كه گفته شد بررسي الكترومايوگرافي در حركت دست بحث بسيار گستردهاي است كه در اينجا ما تنها به بررسي مطالب كلي پرداختيم .
پروژه آماده: بررسي سيگنالهاي الكترو مايوگرافي یا سيگنال EMG در حركت دست (169 صفحه فایل ورد - word)
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 مطالبعنوان صفحهچكيدهمقدمه 1 فصل اول : آشنايي با الكترومايوگرافي1-1 مقدمه 32-1 الكترومايوگرافي چيست ؟33-1 منشأ سيگنال EMG كجاست ؟71-3-1 واحد حركتي 74-1 آناتومي عضله81-4-1 رشته عضلاني واحد82-4-1 ساختار سلول ماهيچه 85-1 انقباض عضلاني 96-1 تحريكپذيري غشاء عضله 117-1 توليد سيگنال EMG121-7-1 پتانسيل عمل 128-1 تركيب سيگنال EMG141-8-1 انطباق واحدهاي حركتي 149-1 فعال سازي عضله 1510-1 طبيعت سيگنال MMG1611-1 فاكتورهاي موثر بر سيگنال EMG18 فصل دوم :انواع سيگنالهاي الكترومايوگرافي و روشهاي طراحي1-2 انواع EMG 212-2 الكترومايوگرافي سطحي : رديابي و ثبت 221-2-2 ارتباطات كلي 222-2-2 مشخصههاي سيگنال EMG233-2 مشخصههاي نويز الكتريكي 241-3-2 نويزمحدود شده 242-3-2 آرتي فكتهاي حركتي 243-2-2 ناپايداري ذاتي سيگنال 253-2 بيشينه سيگنال EMG254-2 طراحي الكترود و آمپلي فاير 265-2 تقويت تفاضلي 266-2 امپدانس داخلي 287-2 طراحي الكترودفعال 298-2 فيلترينگ 299-2 استقرار الكترود 3010-2 روش مرجح مصرف 3011-2 هندسه الكترود301-11-2 نسبت سيگنال به نويز 312-11-2 پهناي باند323-11-2 ساير ماهيچه نمونه 324-11-2 قابليت cross talk3312-2 بار موازي الكترود 3313-2 قرار دادن الكترود EMG341-13-2 تعيين مكان و جهتيابي الكترود 342-13-2 نه روي نقطه محرك 353-13-2 نه روي نقطه محرك 364-13-2 نه در لبهي بيروني ماهيچه 3714-2 موقعيت الكترود نسبت به فيبرهاي ماهيچه 3715-2 قرار دادن الكترود مقايسه 3816-2 پردازش سيگنال EMG3917-2 كاربردهاي سيگنالEMG4018-2 الكترومايوگرافي سوزني4119-2 مزايا و معايب الكترودهاي سطحي و سوزني 431-19-2 مزيتهاي الكترود سطحي 432-19-2 معايب الكترودهاي سطحي 433-19-2مزاياي الكترودهاي سوزني 434-19-2 معايب الكترودهاي سوزني 4420-2 تفاوت موجود بين الكترودهاي سطحي وسوزني 4521-2 انواع طراحي 45 فصل سوم :مفاهيم اساسي در بدست آوردن سيگنال EMG1-3 مقدمه 482-3 معرفي 481-2-3 نمونهبرداري ديجيتال چيست ؟482-2-3 فركانس نمونهبرداري 493-2-3 فركانس نمونهبرداري چقدر بايد بالا باشد ؟494-2-3 زير نمونهبرداري – وقتي كه فركانس نمونهبرداري خيلي پائين باشد 525-2-3 فركانس نايكوئيست 536-2-3 تبصرهي كاربردي DELSYS543-3 سينوسها و تبديل فوريه 541-3-3 تجزيه سيگنالها به سينوسها 552-3-3 دامنه فركانس 573-3-3 مستعارسازي – چطور از آن دوري كنيم ؟594-3-3 فيلترپارمستعاد 615-3-3نكته كاربردي DELSYS634-3 فيلترها 641-4-3 انواع فيلترهاي ايده آل 652-4-3 پاسخ فاز ايدهآل 673-4-3 فيلتر كاربردي 684-4-3پاسخ فاز غير خطي 715-4-3 اندازهگيري ولتاژ - دامنه ، توان ودسي بل 726-4-3 فركانس 3 Db747-4-3 مرتبه فيلتر 758-4-3 انواع فيلتر 769-4-3 فيلترهايdigital - Analog Vs 8010-4-3 نكته كاربردي Delsys845-3 رسيدگي به مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال 851-5-3 كوانتايي سازي 852-5-3 رنج ديناميكي 873-5-3 كوانتايي سازي سيگنال EMG904-5-3 مشخص ك ردن ويژگيهاي ADC925-5-3 نكته كاربردي Delsys956-3 نتيجهگيري 95 فصل 4: بكارگيري مناسبت نيرويgrip مبني بر سيگنال EMG1-4 مقدمه 982-4ديد كلي پايهاي يك سيستم 983-4 منطقي براي توليد نيروي گريپ 994-4 دستاورد 1025-4 نتيجه 103 فصل پنجم : طبقهبندي سيگنال EMG براي شناسايي سيگنال دست2-5 سيگنالهاي EMG و سيستم اندازهگيري 1073-5 طرح ويژگي خود سازمان دهي 1074-5 روش طبقه بندي سيگنال EMG پيشنهادي 1095-5 نتيجهگيري 117 فصل 6: ارتباط بين نيروي ماهيچهاي ايزومتريك و سيگنال EMG به عنوان هندسه بازو3-6 بحث 1231-3-6 ارتباط EMG- Force1272-3-6 رابط نيروي MF1293-3-6 رابطهي درصد نيروي DET1314-3-6 نتايج 1314-6 روش تجربي 1321-4-6 اشخاص 1322-4-6 مجموعه تجربي 1323-4-6 مدارك EMG و نيرو1334-4-6 تحليلهاي EMG غير خطي 1355-4-6 تحليلهاي آماري و پارامترها 1365-6 نتيجهگيري 136 فصل 7: طبقهبندي سيگنال EMG براي كنترل دست مصنوعي1-7 مقدمه 1382-7 روشها 1403-7 آزمايش و نتايج1411-3-7 نتيجهگيري 142 فصل 8 : يك استخوانبندي كنترل شده توسط EMG براي نوسازي دست1-8 مقدمه 1442-8 سيستم اصلاح دست 1481-2-8 استخوانبندي خارجي 1482-2-8 الكترونيك و نرم افزار 1493-8 پردازش EMG1514-8 تستهاي اوليه دستگاه 1531-4-8 نتيجهگيري 1552-4-8 كارهاي آينده 156 فصل نهم : يك مدار آنالوگ جديد بر اي كنترل دست مصنوعي1-9 مقدمه 1582-9 چكيدهاي از سيستم 1603-9 پيادهسازي مدار 1634-9 نتايج شبيه سازي 1665-9 نتيجهگيري 168 نتيجهگيري كلي 169 فهرست تصاويرفصل 1شكل 1 : نمونهاي از سيگنالEMG 7شكل 2: واحد حركتي 8شكل 3: مدل آناتومي عضله 9شكل 4: اكتين و ميوزين و باندهاي مربوط به آن 11شكل 5: پروسه انقباض عضله 12شكل 6: شماتيك تصويري سيكل دپلاريزاسيون / پلاريزاسيون درون غشاهاي تحريك شونده 13شكل 7: نمودار پتانسيل عمل 13شكل 8: ناحيهي دپلاريزاسيون در غشاء فيبرعضلاني 14شكل 9: پتانسيل عمل واحدهاي حركتي متعدد 14شكل 10: بكارگيري و فركانس شروع واحدهاي حركتي نيرو15شكل 11: ثبت سيگنال خام سه انقباض براي عضله سه سر 16شكل 12: سيگنال خام EMG با تداخل سنگين ECG19 فصل 2شكل 1 :طيف فركانسي سيگنال EMG آشكار شده جلوي ماهيچه 23شكل 2: طرحهاي شكل تقويت كننده تفاضلي 28شكل 3: ارائه طرح كلي بارو تركيبات مدور بر الكترود 34شكل 4: مكان مرجع الكترود بين تاندون و بخش حركتي 35 فصل3شكل 1: سيگنال آنالوگ كشف شده توسط الكترود DE2.149شكل 2: A) نمونهبرداري از سينوس 1 ولت ، 1 هرتز در 10 هرتز 51B) بازآفريني سينوس نمونهبرداري شده در 10 هرتز 51شكل 3: A) نمونهبرداري يك سينوس 1 ولت ، 1 هرتز در 2 هرتز 52B) بازآفريني سينوس نمونه برداريشده در 2 هرتز 52شكل 4: A) نمونهبرداري يك سينوس 53شكل 5: تجزيهي فوريهي يك پتانسيل عمل واحد حركتي نمونهبرداري شده 56شكل 6 : هيستوگرام دامنه 10 سينوس شكل 5 58شكل7: طيف موج فركانسي سيگنال نمونه در شكل 660شكل 8 : مستعار سازي نويز 13 61شكل 9 : پاد مستعارسازي 62شكل 10: انواع فيلترها 66شكل 11: طرح فاز يك فيلترايده آل 68شكل 12: خصوصيات فيلترهاي كاربردي 72جدول 1: فاكتورهاي تضعيف وگين نمونه 74شكل 13: فيلتر پائين گذر مرتبه اول و دوم 76شكل 14: اندازه ومقايسه انواع فيلترهاي بالاگذر 79شكل 15: فيلتر پائين گذر تك قطبي 82شكل 16: نمونهبرداري و فيلتر ديجيتالي سيگنال آنالوگ83شكل 17: مراحل كوانتايي سازي مبدل آنالوگ به ديجيتال 86شكل 18: تحليل رنج A/D 89 فصل 4شكل 1: بلوك دياگرام دستگاه 99شكل 2: سطوح و شماتيكها 100شكل 3: نيروهاي گريپ 102 فصل 5شكل 1: بلوك دياگرام سيستم اندازهگيري سيگنال EMG110 شكل 2 : موقعيت الكترودها110شكل 3: بلوك دياگرام روش هاي پيشنهادي 111شكل 4: سيگنالهاي دست براي كاراكترهاي كره اي 112شكل 5: نرونهاي خروجي 113شكل 6: بلوك دياگرام ترتيب آزمايشگاهي 114شكل 7: عكس وضعيت آزمايش 114شكل 8: سيگنال EMG اندازهگيري شده و سيگنال داخلي قابل استفاده 115شكل 9: نرونهاي خروجي sofm1 بعد از مرتب كردن 115جدول 1: نرونهاي خروجي بعد از يادگيري 116جدول 2: نتايج آزمايش 116 فصل 6شكل 1 : مقادير ميانگين نيروهاي ارادي ماكزيمم در ANT و POST123شكل 2 : رابطهي نيروي EMG124شكل 3: رابطهي نيروي MF125شكل 4: رابطهي درصد نيروي DET126شكل 5: دياگرامهاي ارتباط بين فركانس متوسط و DET127 فصل 8شكل 1: طرح هندسي سيستم توانبخشي دست 146شكل 2: نماي سيستم توانبخشي دست 147شكل 3: نماي جانبي استخوانبندي بيروني 148شكل 4: دستمجازي وواسط درمان 150شكل 5: محل قرارگيري الكترود سطحي 151شكل 6: سيگنال EMG يكسو شده 152 فصل 9شكل 1: بلوك دياگرام سيستم پيشنهادي 160شكل 2: دياگرام حالت كنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG161جدول 1: حالات دست وسيگنالهاي مربوطه 161شكل 3: بلوك دياگرام پردازش سيگنال 162شكل 4: بلوك دياگرام تحليل گر EMG163شكل 5: شماتيك مدار پردازش سيگنال 164جدول 2: اندازهي تراتريستورها 165شكل 6: سيگنالهاي داخلي شبيهسازي شدهي تحليلگر سيگنال EMG166شكل 7: مجموعهي سيگنالهاي EMG وپاسخ خروجي ماشين حالت 167شكل 8: پاسخهاي شبيهسازي شده براي تغييرات انگشتان مختلف167 نتيجهگيري :بدليل بحث بسيار گستردهي EMG ابتدا سعي كرديم ديد اوليهاي نسبت به EMG پيدا كرده وسپس به شرع يكي از كاربردهاي آن بپردازيم . در بررسي كلي EMG دريافتيم كه الكترومايوگرافي كاربرد گستردهاي در تشخيص و درمانهاي حركتي و عصبي و هم چنين براي نوسازي و اصلاح اعضاي قطع شدهي بدن سالم دارد با بررسيهايي كه داشتيم ديديم كه الكترومايوگرافي مثل اغلب روشهاي درماني ديگر داراي انواعي است كه به توضيح آنها معايب و مزايا نحوه ي كاربرد و موارد استفاده پرداختيم . ودر آن فصل به اين نتيجه رسيديم كه براي هر ماهيچه و عضله بسته به اندازهي آن ماهيچه و نوع مشكلي كه دارد الكترود مورد نياز را بايد استفاده كرد براي بدست آوردن سيگنال دانستن يك سري مفاهيم اساسي لازم و ضروري است كه به شرح آنها پرداختيم كه كمك به سزايي در بدست آوردن سيگنال ميكند مثلاً اينكه براي سيگنال نويزنداشته باشد بايد از چه فيلتري استفاده شود . زماني كه مفهوم و روشهاي كلي بدست آوردن سيگنال را آموخته باشيم ميتوانيم بحث خود را از حالت كلي به بررسي حالات جزئي تر ببريم كه ما در اين تحقيق سعي كرديم روي حركت دست و كاربرد EMG در آن كار كنيم . براي شروع اينكار ابتدا از طبقهبندي سيگنال EMG براي شناسايي سيگنالهاي دست استفاده كرديم . چون براي اولين بار به هم چنين كاري ميپرداختيم روش سادهاي به نام SOFM را انتخاب كرديم كه يك روش بدون كنترل ميباشد . وقتي سيگنالهاي شناسايي شده دست را داشته باشيم خيلي راحت ميتوانيم به درمان مشكلات آن بپردازيم و هم چنين با مشكلات زيادي روبرو بود و ريسك بالايي را از صدمات جسمي را دارا بود ولي با ظهور الكترومايوگرافي و به كارگيري صحيح آن رفته رفته اين مشكلات كاهش يافت و با يك استخوانبندي خارجي كنترل شده با EMG به راحتي ميتوان به نوسازي دست كمك كرد بدون اينكه صدمهي جسمي به شخص وارد شود . سيستمي كه براي اصلاح دست پياده سازي كرديم شامل يك PC، يك ميكروكنترلر ، يك استخوان بندي خارجي و يك قطعه جهت ثبت سيگنالهاي EMG است .با اين كار هزينه هاي درمان نيز بسيار كاهش مييابد . هم چنين در چنين تحقيقات خود به مداري آنالوگ دست پيدا كرديم كه براي كنترل دستهاي مصنوعي طراحي شده است . به اين دليل از مدار آنالوگ استفاده ميشود كه سيگنالها در ناحيهي آنالوگ واقع گرايانهتر از ناحيهي ديجيتال است . همانطور كه گفته شد بررسي الكترومايوگرافي در حركت دست بحث بسيار گستردهاي است كه در اينجا ما تنها به بررسي مطالب كلي پرداختيم .