Thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống robot ngoại xương bàn tay điều khiển bằng tín hiệu EMG cho phục hồi chức năng

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Hệ thống gồm 1 ngón tay robot với 3 khớp, truyền động bằng dây cáp và vít me, gắn vào tay người bằng dây Velcro.

  • Động cơ DC Maxon 3.6V có mô-men xoắn 0.35 N·m, đủ để tạo lực hỗ trợ 8.5 lbs ở đầu ngón tay.
  • - Bộ điều khiển PID được tinh chỉnh bằng phương pháp Ziegler–Nichols, với thời gian đáp ứng ~2 giây cho chuyển động toàn phần.
  • - Tín hiệu EMG được thu bằng BioRadio 150, tần số lấy mẫu 800 Hz, truyền không dây về máy tính.
  • - Hai phương pháp xử lý tín hiệu được thử nghiệm: lọc thông dải Butterworth (50–250 Hz) và biến đổi wavelet rời rạc (DWT với wavelet Daubechies).
  • - Phương pháp DWT cho kết quả nhận diện chuyển động tốt hơn, đặc biệt với bệnh nhân bại não (cần dùng hệ số cấp 8).
  • - Bộ điều khiển EMG sử dụng ngưỡng công suất phổ (PSD) để kích hoạt chuyển động gập/duỗi ngón tay.
  • - Hệ thống có thể phản hồi chuyển động với độ trễ ~0.1 giây sau khi nhận tín hiệu EMG.
  • - Thiết kế cơ khí được mô phỏng bằng Mathematica, có thể mở rộng thành hệ thống 5 ngón tay với cấu hình thấp.
  • - Hướng phát triển tiếp theo gồm: in 3D phiên bản mới, tích hợp hệ thống điện di động, và dùng mạng nơ-ron để tự động điều chỉnh ngưỡng EMG.