Analysis of direct motion measurement system for design of above knee prosthesis

Akdoğan, Kurtuluş Erinç; Yılmaz, Atila

doi:10.1109/vecims.2010.5609341

Cited by 4 publications

(4 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Her iki sistemin ayrıntılı olarak çalışma ilkeleri ve başarımlarının karşılaştırması [2,3]'te anlatılmıştır. Bildirinin bütünlüğünü sağlamak için düzenekler ile ilgili özet bilgi bu bölümde verilmektedir.…”

Section: Hareket öLçüm Düzeneği Ve Yöntemleriunclassified

“…Görüntü üzerinden hesaplanan dayanak diz açısı üzerinden, eylemsizlik duyarga verilerini kullanan üç farklı analitik yönteminin başarımı, ayrıntılı olarak [2,3]'te karşılaştırılmıştır. İlk yöntemde sadece uyluk ve baldır bulunan ivmeölçerler, ikinci yöntemde ivmeölçer ve jiroskoplar bir arada, üçüncü yöntemde ise ivmeölçer ve jiroskoplardan ölçülen verilerden elde edilen sanal duyargalar kullanılmaktadır.…”

Section: Hareket öLçüm Düzeneği Ve Yöntemleriunclassified

“…Bu çalışmada bacağını diz üstünden kaybetmiş kişilerin yürüyüş kabiliyetini yerine koyabilmek için geliştirilen elektronik diz üstü protez için DTD geliştirilmektedir. Bu amaçla önceki çalışmalarda bir GTD ve DTD geliştirilmiş ve üç analitik yöntem karşılaştırılmıştır [2,3]. Bu çalışmada ise, bu üç analitik yönteme ek olarak parametrik bir yöntem olan yapay sinir ağları da (YSA) incelenmektedir.…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Gait measurement using Radial Basis Function Networks and comparison of its performance with analytical methods

Akdoğan

Yılmaz

2014

2014 18th National Biomedical Engineering Meeting

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Özetçe Bu çalışmada diz üstünden bacağını kaybetmiş kişilerin değişen yürüyüş hızlarında yürüyebilmesini sağlamak için geliştirilen elektronik diz üstü protezlerinin duyarga tabanlı hareket ölçüm düzeneklerinde kullanmak üzere bir yapay sinir ağı yapısı olan Radyal Tabanlı Fonksiyon Ağları (RTFA) incelenmektedir. Özel olarak tasarlanmış olan bir görüntü tabanlı ölçüm düzeneğinin yürüyüş ölçümleri, dayanak olarak kullanılarak RTFA'nın hareket ölçümündeki başarımı, diz açısı ölçümleri üzerinden analitik yöntemlerle karşılaştırılmıştır. RTFA'nın diz açısı kestirimlerinin doğruluğunun, sadece ivmeölçer, ivmeölçer-jiroskop birleşimi ve sanal duyarga gibi analitik yöntemlerinkine kıyasla daha iyi olduğu gözlemlenmiştir. Diğer yöntemlere göre RTFA'nın sunduğu bir üstünlük de diz açısı kestiriminde duyarga sayısının azaltılmasına olanak tanımasıdır. En düşük başarımın elde edildiği baldıra yerleştirilen tek ivmeölçerli açı kestiriminde bile RTFA'nın ölçüm doğruluğu analitik yöntemlerinden daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Deney sonuçlarından, jiroskopun, RTFA'nın açı kestirimlerinin başarımını, ivmeölçere oranla daha çok etkilediği bulgulanmıştır. AbstractIn this study, Radial Basis Function Networks (RBFN), a neural networks structure, is investigated to employ in sensor based motion measurement system of an electronic above knee prosthesis that ensures above knee amputees walk at varying speed. Having gait measurements of a custom designed image based measurement system as a reference, motion measurement performance of RBFN is compared with the performance of analytical methods on basis of knee angle measurements. Accuracy of knee angle estimations of RBFN is observed to be better than the accuracy of analytical methods using only accelerometers, other one using combination of accelerometer and gyroscope and another one called virtual sensor method. One advantage over analytical methods that RBFN offers is the possibility of decreasing number of sensors required to estimate knee angle. Even in case of single accelerometer attached on shank where lowest performance in knee angle estimation is observed, accuracy of RBFN is higher than the one analytical methods provide. From results of experiments, it is found that gyroscopes affects performance more than accelerometers do in knee angles estimation of RBFN.

show abstract

Section: Hareket öLçüm Düzeneği Ve Yöntemleriunclassified

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Gait measurement using Radial Basis Function Networks and comparison of its performance with analytical methods

Akdoğan

Yılmaz

2014

2014 18th National Biomedical Engineering Meeting

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Dizin yürüyüş esnasında hedef bir açıya ulaşabilmesi için eklemlerden belirli miktarda torkun üretilmesi gerekmektedir. Önceki çalışmalarımızda geliştirilen hareket inceleme düzenekleri kullanılarak sağlıklı bir insanın yürüyüşünde oluşan evreler, bağlantı ve eklem açıları gözlemlenmiştir [10][11][12]. Ancak yürüyüşün tam olarak anlaşılabilmesi için yürüyüşün kinematik verilerinin oluşmasını sağlayan fakat ölçülemeyen eklem torklarının belirlenmesi gerekmektedir.…”

Section: Gi̇ri̇ş (Introduction)unclassified

Elektroni̇k Di̇z Protezi̇ İçi̇n Yürüyüş Hareket Denklemleri̇ni̇n Çözümlemesi̇ Ve Oransal Türevsel Deneti̇m Uygulamasi

Akdoğan¹,

Yılmaz²

2016

Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

ÖZETBu çalışmada, elektronik dizüstü protezi (EDP) için gerekli denetim yöntemlerinin geliştirilebileceği bir benzetim tabanlı geliştirim ortamı (BTGO) tasarlanmıştır. Bu amaçla mevcut yürüyüş hareket denklemleri, robot kolları esas alınarak türetilmekte ve doğrulukları, rapor edilen gerçek yürüyüş verileri ile ileri çözüm yapılarak sınanmaktadır. İleri çözüm benzetimleri, incelenen yürüyüş hareket denklemlerinin, yürüyüşün salınım evresini tanımlayabildiğini ancak duruş evresinde yer tepki kuvvetinin hesaba katılmadığını göstermiştir. Eklem torklarının doğuracağı ilgili eklem açılarının bulunması için yürüyüş hareketi denkleminin ters çözümü sayısal olarak gerçekleştirilmiştir. Ters çözüm kullanılarak BTGO'da uygulama yapmak amacıyla oransal türevsel (OT) denetim, örnek bir denetim yöntemi olarak seçilmiş ve incelenmiştir. Diz sisteminin girişi olan tork ve çıkışı olan açı arasındaki doğrusal olmayan ilişki doğrusallaştırılarak, bir transfer fonksiyonu oluşturulmuştur. OT denetleyici ve bu transfer fonksiyonu kullanılarak denetimli bir diz eklemi sistemi oluşturulmuştur. OT denetleyicinin oransal ve türevsel kazançları kök yer yöntemi ile belirlenmiştir. Gerçek diz açıları, hedef değer olarak girildiğinde, sistemin ürettiği diz açısının hedef değerleri takip edebildiği gözlenmiştir. Tasarlanan BTGO, EDP için gereken denetim yöntemlerinin incelenmesini kolaylaştırmaktadır.Anahtar Kelimeler: Elektronik diz üstü protezi, yürüyüş hareketi denklemi, oransal türevsel denetim, ters çözüm ANALYSIS OF GAIT MOTION EQUATIONS AND APPLICATION OF PROPORTIONAL DERIVATIVE CONTROL FOR ELECTRONIC ABOVE KNEE PROSTHESIS ABSTRACTIn this study, a simulation based development environment (SBDE) is designed to develop control methods required for electronic above knee prosthesis (EAP). For this purpose existing gait motion equations are derived on the basis of robot arm and their accuracy are tested by performing forward solution with real gait data reported in the literature. Forward solution simulations show that analyzed gait motion equations can describe swing phase but in stance phase, ground reaction force is not involved in calculations. Inverse solution of gait motion equations has been implemented numerically to determine joint angles caused by corresponding joint torques. In order to make an application in SBDE using inverse solution, proportional derivative (PD) control has been selected as an example control method and analyzed. A transfer function is formed by linearizing the nonlinear relationship between torque and angle as input and output of knee system. A controlled knee joint system is set up by employing this transfer function and PD controller. Proportional and derivative gains of PD controller is determined by using root locus method. Substituting real knee angles as target values, it is observed that knee angles produced by system can follow the target values. Designed SBDE facilitates analysis of control algorithms required for EAP.

show abstract

A Review Study on Measurement and Evaluation of Prosthesis Testing Platform during Gait Cycle within Sagittal Plane

Haider

Takhakh

Al-Waily

2021

2021 14th International Conference on Developments in eSystems Engineering (DeSE)

View full text Add to dashboard Cite

Analysis of direct motion measurement system for design of above knee prosthesis

Cited by 4 publications

References 7 publications

Gait measurement using Radial Basis Function Networks and comparison of its performance with analytical methods

Gait measurement using Radial Basis Function Networks and comparison of its performance with analytical methods

Elektroni̇k Di̇z Protezi̇ İçi̇n Yürüyüş Hareket Denklemleri̇ni̇n Çözümlemesi̇ Ve Oransal Türevsel Deneti̇m Uygulamasi

A Review Study on Measurement and Evaluation of Prosthesis Testing Platform during Gait Cycle within Sagittal Plane

Contact Info

Product

Resources

About