МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗАМИ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

PDF (Українська)
Опубликован: Apr 28, 2017
DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.2.91292
Ключевые слова:
ЭМГ, поверхностная электромиография

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Arsen Vasyliovych Savchuk
Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского”
https://orcid.org/0000-0003-0454-4948
Anton Oleksandrovych Popov
Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского”
https://orcid.org/0000-0002-1194-4424

Аннотация

В статье рассмотрены средства и методы регистрации и анализа сигналов для управления протезами верхних конечностей и проанализировано современное состояние протезирования в данном направлении. Описано новое направление развития неинвазивных систем регистрации - применение электромиографии высокого разрешения (ЭМГ ВР). К проблемам неинвазивных систем регистрации поверхностной ЭМГ ВР отнесены сложность получения качественного сигнала без двигательных артефактов. Предложены возможные направления использования систем ЭМГ ВР для реабилитации, оптимизации размещения электродов и уменьшения их количества в процессе установки протезов людям с ампутациями верхних конечностей. Определена возможность использования динамического прогнозирования движений протеза в реальном времени на основе системы ЭМГ ВР для улучшения интуитивной взаимодействия человека с протезом.

Библ. 23, рис. 8.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Savchuk, A. V., & Popov, A. O. (2017). МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗАМИ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ. Электроника и Связь, 22(2), 33–42. https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.2.91292
Выпуск
Том 22 № 2 (2017)
Раздел
биомедицинские приборы и системы
Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

  1. Авторы сохраняют за собой права на авторство своей работы и предоставляют журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылокой на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные договора на неэксклюзивное распространение работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном архиве учреждения или публиковать в составе монографии), с условием сохраниения ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Политика журнала разрешает и поощряет размещение авторами в сети Интернет (например в институтском хранилище или на персональном сайте) рукописи работы как до ее подачи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, так как это способствует продуктивной научной дискуссии и положительно сказывается на оперативности и динамике цитирования статьи (см. The Effect of Open Access).
Биографии авторов

Arsen Vasyliovych Savchuk, Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского”

Аспірант

Anton Oleksandrovych Popov, Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского”

Доцент, кафедра фізичної та біомедичної електроніки КПІ ім Ігоря Сікорського

Библиографические ссылки

M. Khokhol і O. Mikhnevych, «Systema reabilitatsiyi invalidiv z amputatsiynymy defektamy nyzhnikh kintsivok», Kyiv, p 25, 1995.

C. Uhde і N. Berberich, «Artificial / Prosthetic Limbs», Technical University of Munich, 2015.

I. Desarrollo, U. Norte, E. Nathalia, G. Melo, O. Fernando, і A. Sánchez, «Anthropomorphic robotic hands : a review Manos robóticas antropomórficas : una revisión Darío Amaya Hurtado», vol 32, pp 279–313, 2014.

Ortoteh-Service, «Apper limb prostheses», 2016. [online]. URL: http://orthotech.kiev.ua/kontakt/protezyi-verhnyh-konechnostej. Title from the screen.

D. Knudson, Fundamentals of Biomechanic, Second Edi. Chico, CA: Springer Science+Business Media, LLC, 2007, ISBN 978-0-387-49311-4. ISBN 978-0-387-49312-1 (e-book).

D. Murphy, Fundamentals of Amputation Care and Prosthetics. New York, NY: Demos Medical Publishing, LLC, 2014, ISBN 978-1-936287-70-3. ISBN 978-1-61705-119-7 (e-book).

L. Pan, D. Zhang, N. Jiang, X. Sheng, і X. Zhu, «Improving robustness against electrode shift of high density EMG for myoelectric control through common spatial patterns», J. Neuroeng. Rehabil., vol 12, no 1, p 110, 2015, DOI: 10.1186/s12984-015-0102-9.

S. Sudarsan і E. C. Sekaran, «Design and Development of EMG Controlled Prosthetics Limb», Procedia Eng., vol 38, pp 3547–3551, 2012, DOI: 10.1016/j.proeng.2012.06.409.

J. S. Lee, J. Heo, W. K. Lee, Y. G. Lim, Y. H. Kim, і K. S. Park, «Flexible capacitive electrodes for minimizing motion artifacts in ambulatory electrocardiograms», Sensors (Switzerland), vol 14, no 8, pp 14732–14743, 2014, DOI: 10.3390/s140814732.

H. Fuketa, K. Yoshioka, Y. Shinozuka, і K. Ishida, «Measurement Sheet With 2 V Organic Transistors for Prosthetic Hand Control», IEEE Trans. Biomed. Eng., vol 8, no 6, pp 824–833, 2014, DOI: 10.1109/TBCAS.2014.2314135.

N. S. Dias, A. F. Silva, P. M. Mendes, і J. H. Correia, «Non-invasive iridium oxide biopotential electrodes», IECON Proc. (Industrial Electron. Conf., pp 1899–1904, 2009,

DOI: 10.1109/IECON.2009.5414851.

E. Kuronen, «Epic Sensors in Electrocardiogram Measurement», Oulu University of Applied Sciences, 2012.

Y. M. Chi, «Non-contact biopotential sensing», US San Diego, 2011.

S. Casaccia, L. Scalise, L. Casacanditella, E. P. Tomasini, і J. W. Rohrbaugh, «Non-contact assessment of muscle contraction: Laser Doppler Myography», 2015 IEEE Int. Symp. Med. Meas. Appl. MeMeA 2015 - Proc., pp 610–615, 2015, DOI: 10.1109/MeMeA.2015.7145276.

L. R. Hochberg et al., «Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm», Nature, vol 485, no 7398, pp 372–375, Трав 2012, DOI: 10.1038/nature11076.

T. A. Kuiken et al., «Targeted Muscle Reinnervation for Real-Time Myoelectric Control of Multifunction Artificial Arms», Jama, vol 301, no 6, pp 619–628, 2011 DOI: 10.1001/jama.2009.116.

M. Ison, I. Vujaklija, B. Whitsell, D. Farina, і P. Artemiadis, «High-Density Electromyography and Motor Skill Learning for Robust Long-Term Control of a 7-DoF Robot Arm», IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng., vol 24, no 4, pp 424–433, 2016, DOI: 10.1109/TNSRE.2015.2417775.

E. Akdogan і Z. Shishman, «A muscular activation controlled rehabilitation robot system», Lect. Notes Comput. Sci. (including Subser. Lect. Notes Artif. Intell. Lect. Notes Bioinformatics), vol 6881 LNAI, no PART 1, pp 271–279, 2011 DOI: 10.1007/978-3-642-23851-2_28.

M. Novak, «Design of an Arm Exoskeleton Controlled by the EMG Signal», no December, 2011.

P. K. Artemiadis, «EMG-Based Control of a Robot Arm Using Low- Dimensional Embeddings», Robot. IEEE Trans., pp 393–398, 2010, DOI: 10.1109/TRO.2009.2039378.

Z. O. Khokhar, Z. G. Xiao, і C. Menon, «Surface EMG pattern recognition for real-time control of a wrist exoskeleton», Biomed. Eng. Online, vol 9, no 1, p 41, 2010, DOI: 10.1186/1475-925X-9-41.

P. Shenoy, K. J. Miller, B. Crawford, і R. P. N. Rao, «Online electromyographic control of a robotic prosthesis», IEEE Trans. Biomed. Eng., vol 55, no 3, pp 1128–1135, 2008, DOI: 10.1109/TBME.2007.909536.

Y.-H. Liu, H.-P. Huang, і C.-H. Weng, «Recognition of Electromyographic Signals Using Cascaded Kernel Learning Machine», IEEE/ASME Trans. Mechatronics, vol 12, no 3, pp 253–264, 2007, DOI: 10.1109/TMECH.2007.897253.