Praca omawia problem sterowania decyzyjnego bioprotezą dłoni traktowany jako rozpoznawanie intencji ruchowych człowieka na drodze analizy sygnałów mioelektrycznych. Przy dużej liczbie realizowanych ruchów, która warunkuje zręczność protezy, to rozpoznawanie jest obarczone dużym błędem. Prezentowane podejście polega na łącznym wykorzystaniu takich metod jak: drzewa decyzyjne, sieci neuronowe oraz algorytmy genetyczne dla uzyskania poprawy niezawodności rozpoznawania.
EN
The paper discusses the problem of decision control of hand bioprosthesis. The problem is considered as human intention recognition by means of the electromyography (EMG) signals analysis. The signal characteristics and the large number of movement classis of a dexterous hand together with the high reliability of their recognition that is demanded make the decisiom control problem all the more difficult. The presented approach consist in combining such technics as Decision Tree, Neural Networks and Genetic Algorithms to obtain the reliable recognition.
W pracy przedstawiono zmodyfikowaną konstrukcję dalmierza laserowego wykorzystującego metodę modulacji amplitudy. W prezentowanym rozwiązaniu zastąpiono pomiar fazy sygnału powracającego, systemem strojenia częstotliwości pomiarowej, w taki sposób, że sygnał powrotny jest przesunięty w fazie o 90°, co jest łatwo i precyzyjnie wykrywane przez podwójnie zrównoważony mieszacz iloczynowy. Modyfikacja konstrukcji polega na zastosowaniu czoperowania sygnału wielkiej częstotliwości impulsami o naprzemiennej polaryzacji. Umożliwia to zwiększenie stosunku sygnału do szumu, a tym samym dokładności pomiaru w porównaniu z wcześniejszymi konstrukcjami autorów. Przedstawiono wyniki eksperymentalne pomiarów odległości oraz omówiono główne źródła zakłóceń.
EN
The paper presents a modified construction of a laser rangefinder based on the amplitude modulation method. In the presented solution the phase measurement was replaced by tuning the modulation frequency. The frequency is tuned to the moment the return signal is shifted in phase of 90°, which is precisely detectable by the double balanced mixer. The modification consists in choppering high frequency signal with pulses of altemate bias. This increases the signal to noise ratio and thereby the measurement accuracy in comparison with prior author's constructions. The experimental results of rangę measurements are presented and the main sources of the noise are discussed.
W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczących pomiaru miopotencjałów oraz ich wykorzystania do sterowania bioprotezą dłoni. Takie sterowanie łączy w sposób naturalny maszynę z żywym organizmem. Omówiono charakterystykę miopotencjałów, sposób ich detekcji oraz czynniki zakłócające pomiar. Podano przesłanki budowy toru wzmacniającego i formującego sygnały EMG oraz układu realizującego algorytmy sterowania bioprotezą. Przedstawiony sposób pomiaru i analizy sygnałów biologicznych pochodzących z organizmu człowieka może znaleźć różnorodne zastosowania do sterowania ruchem maszyn, ich manipulacją i lokomocją.
EN
The paper presents results of research concerning the myopotential detection and use for control of artificial hand. Such bio-control integrates in natural way a machine with the leaving organism. The myopotential characteristics and the detection method as well as the factors that interfere in the detection process are discussed. The conceptions of the EMG signal measuring circuit and the bio-prosthesis control system are given.
W artykule przedstawiono problemy związane z budową sztucznej dłoni, sterowanej za pomocą miopotencjałó w. Podano przegląd stosowanych rozwiązań bioprotez oraz przedstawiono opracowanie własne. Omówienie własnej konstrukcji protezy poprzedzono analizą funkcjonowania kończyny górnej człowieka oraz wyników pomiarów sygnałów EMG, przeprowadzonych dla różnych mięśni ręki. Przeanalizowano czynniki zakłócające pomiar i podano przesłanki budowy toru pomiarowego, dostarczającego sygnały EMG, oraz układu sterowania logicznego, analizującego te sygnały i rozpoznającego decyzje człowieka.
EN
The paper discussed the problems of construction of the artificial hand controlled by myo-potentials. A survey of bio-prosthesis is given and the elaborated solution is presented. The discussion was preceded by considering of human limb physique and the results of EMG signal measurements, performed for different hand muscles. The measurements interfering factors are analyzed and the premises for the measurement and for the logic control circuit constructions are given.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this study, we considered the problem of controlling a prosthetic hand with noisy electromyography (EMG) and mechanomyography (MMG) signals. Several dimensionality reduction methods were analyzed to assess their efficiency at classifying these signals, which were registered during the performance of grasping movements with various objects. Using the cross-validation technique, we compared various dimensionality reduction methods, such as principal components analysis, nonnegative matrix factorization, and some tensor decomposition models. The experimental results demonstrated that the high-est classification accuracy (exceeding 95% for all subjects when classifying 11 grasping movements) and lowest computational complexity were obtained when higher-order singular value decomposition was applied to a multi-way array of multi-channel spectrograms, where the temporal EMG/MMG signals from all channels were concatenated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.