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Título : Integración de señales electromiográficas a sistemas de control para manipulación de una prótesis robótica de mano
Autor : Mora Riofrío, Anthony Francisco
Director(es): García Cabezas, Eduardo Francisco
Tribunal (Tesis): Orozco Ramos, Jhonny Marcelo
Palabras claves : ELECTROMIOGRAFÍA;PRÓTESIS;SISTEMAS DE CONTROL;MICROCONTROLADORES;ACTUADORES;CONEXIÓN INALÁMBRICA
Fecha de publicación : 21-feb-2020
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Mora Riofrío, Anthony Francisco. (2020). Integración de señales electromiográficas a sistemas de control para manipulación de una prótesis robótica de mano. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFM;85T00571
Abstract : The present research was developed as an activity within the project "Automation of upper limb movements for high-risk industrial jobs and adaptation of robotic prostheses for the improvement of life quality in labour integration within the industries " of the research group AUTOPRO from the Mechanics Faculty with the objective of linking the academy with the society, presenting a solution to the problem of a 19-years-old young lady who lost her right hand, part of her forearm and the total mobility of the left hand as a result of an accident, whose case was attended at the hospital of the Ecuadorian Institute of Social Security IEES of Latacunga city, with the implementation of a control system based on the processing of EMG signals for the manipulation of a robotic hand prosthesis. The starting point was the feasibility analysis of the use of an existing prosthesis, previously designed for the case study. A Myo bracelet was used as an EMG signal acquisition device, the information was directed through a wireless interface (bluetooth) to an embedded system with a microcontroller (Arduino Uno) for its processing, and the actuators were used to generate movement of the 3.7kgf prosthesis driven by servomechanisms. Through the integration of the exposed devices, a control system was obtained which, by means of the Myo Connect application, a calibration process was created in order to relate signals from the forearm of the case study with the manipulation of the actuators. In the end, tests were carried out for the different movements, obtaining an efficiency of 89,2% in gesture recognition. It is recommended to evaluate after 6 months the control system and the patient for the devices calibration.
Resumen : El presente trabajo surge como una actividad dentro del proyecto “Automatización de movimientos de las extremidades superiores para trabajos industriales de alto riesgo y adaptación de prótesis robóticas para el mejoramiento de la calidad de vida en la inserción laboral dentro de las industrias.”, del grupo de investigación AUTOPRO de la Facultad de Mecánica con el objetivo de vincular la academia con la sociedad, presentando una solución al problema de una señorita de 19 años que perdió su mano derecha, parte de su antebrazo y la movilidad total de la mano izquierda a consecuencia de un accidente, presentado en el hospital del IEES de la ciudad de Latacunga, con la implementación de un sistema de control basado en el procesamiento de señales EMG para la manipulación de una prótesis robótica de mano. Se partió del análisis de factibilidad del uso de una prótesis existente, previamente diseñada para el caso de estudio. Se empleó como dispositivo de adquisición de señales EMG un brazalete Myo, la información se direccionó a través de una interfaz inalámbrica (bluetooth) hacia un sistema embebido con un microcontrolador (Arduino Uno) para su procesamiento, se tuvo como actuadores para generación de movimiento de la prótesis servomotores de 3,7kgf. Mediante la integración de los dispositivos expuestos se obtuvo un sistema de control que por medio de la aplicación Myo Connect se logró crear un proceso de calibración para relacionar señales propias del antebrazo del caso de estudio con la manipulación de los actuadores. Al final se realizaron pruebas para los diferentes movimientos obteniendo una eficiencia del 89,2% en el reconocimiento del gesto. Se recomienda evaluar después de 6 meses al sistema de control y a la paciente para la calibración de los dispositivos.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14302
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