EEMG işareti ile FPGA tabanlı mod denetimli protez kol kontrolü

Abstract

ÖzGünümüzde elektromiyogram (EMG) işaretleri kas hastalıklarının tespiti, rehabitilasyon cihazları, protezler, ortezler ve insan hayatını kolaylaştırmak gibi birçok amaç ile kullanılmaktadır. Ancak gerçek zamanlı protez kol uygulamalarında, bu sistemlerin taşınabilir yapıda olması için hem kompakt bir yapıya sahip olması hem de güç tüketimi ve süre açısından optimum çözümler sunması gerekmektedir. Bu çalışmada, 2 kanallı EMG işaretleri kullanılarak Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi (FPGA) tabanlı, gerçek zamanlı ve mod denetimli protez kol kontrolü gerçekleştirilmiştir. Ek bir sensöre ihtiyaç duymadan iki kasın birlikte kasılması ile farklı modlar arasında geçiş sağlanmıştır. FPGA kartı içerisinde EMG işaretinin ADC dönüşümü, 2 Hz alçak geçiren FIR süzgeç, eşikleme ve PWM işlemleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca her aşamada elde edilen veriler gerçek zamanlı olarak bilgisayar üzerinden izlenmesi sağlanmıştır. Çalışmanın sonucunda gerçekleştirilen protez kol hareketlerinde %98, mod değiştirme işleminin gerçekleştirilmesinde ise %99 doğruluk elde edilmiştir.