Metodologia para classificação de sinais EMG para controle de próteses com baixo esforço computacional
| Ano de defesa: | 2005 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Uberlândia
BR Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica Engenharias UFU |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14654 |
Resumo: | This work describes the development of a muscular contraction originated signal (EMG) analysis system. Study and development of extraction and classification methods for these signals were made, so that they cold be recognized by an upper limb prosthesis with four degrees of freedom. To achieve such results, EMG signals from the biceps and triceps were classified in four distinctive patterns: elbow flexion, elbow extension, wrist pronation and wrist supination. Those patterns were classified by an artificial neural network, which received as inputs the characteristics of the EMG signals, extracted through detection of activation times and integral below the envelope. Analysis were made considering five pairs of electrodes, two located on the bíceps (long head (B1) and short head (B2)), and three on the tríceps ( long head (T1), short head (T3) and medium head (T2)). Dynamic and static contractions were evaluated during the experiments. As most of existing techiques rely on computationally demanding algorithms and complex mathematic analysis, the goal of this work was to find a simple and compact method to execute such tasks with the same performance, by use of simpler and more functional computational techniques, when compared with other well-known methods which achieve good results. |
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Metodologia para classificação de sinais EMG para controle de próteses com baixo esforço computacionalLow computational power methodology for EMG classification for use in prosthesis controlEletromiografiaEMGClassificação de padrõesMédia móvelRNARedes neurais (Computação)ElectromyographyEMGPattern classificationmoving averageRNACNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work describes the development of a muscular contraction originated signal (EMG) analysis system. Study and development of extraction and classification methods for these signals were made, so that they cold be recognized by an upper limb prosthesis with four degrees of freedom. To achieve such results, EMG signals from the biceps and triceps were classified in four distinctive patterns: elbow flexion, elbow extension, wrist pronation and wrist supination. Those patterns were classified by an artificial neural network, which received as inputs the characteristics of the EMG signals, extracted through detection of activation times and integral below the envelope. Analysis were made considering five pairs of electrodes, two located on the bíceps (long head (B1) and short head (B2)), and three on the tríceps ( long head (T1), short head (T3) and medium head (T2)). Dynamic and static contractions were evaluated during the experiments. As most of existing techiques rely on computationally demanding algorithms and complex mathematic analysis, the goal of this work was to find a simple and compact method to execute such tasks with the same performance, by use of simpler and more functional computational techniques, when compared with other well-known methods which achieve good results.Mestre em CiênciasEste trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema dedicado à análise de sinais emanados de contrações musculares, o sinal eletromiográfico (EMG). Foram realizados o estudo e desenvolvimento de métodos de extração e classificação desses sinais para que fossem reconhecidos por uma prótese de membro superior com quatro graus de liberdade. Para tal, sinais EMG provenientes dos grupos musculares tríceps e bíceps foram classificados em quatro padrões distintos: flexão e extensão de cotovelo, pronação e supinação de punho. A classificação dos padrões foi feita através de uma rede neural artificial recebendo como entrada as características dos sinais eletromiográficos, extraídas através da detecção dos tempos de ativação e cálculo da integral abaixo da envoltória. As análises foram feitas considerando 5 pares de eletrodos, sendo dois sobre o bíceps: na cabeça longa (B1) e cabeça curta (B2) e três sobre o tríceps: na cabeça longa (T1), cabeça curta (T2) e na cabeça medial (T3); e um eletrodo de referência localizado no acrômio. Os experimentos foram efetuados considerando contrações dinâmicas e estáticas. Como a maior parte das técnicas existentes possui algoritmos bastante exigentes computacionalmente, e com análises matemáticas complexas, objetivou-se, portanto buscar um método simples e compacto capaz de executar tais tarefas com o mesmo desempenho utilizando análises matemáticas e técnicas computacionais simples e funcionais, quando comparadas às técnicas mais utilizadas, obtendo com isso, bons resultados.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaEngenhariasUFUSoares, Alcimar Barbosahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782970Z5Teixeira, Edilberto Pereirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787027Z6Yamanaka, Keijihttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798494D8Barros, Kety Rosa de2016-06-22T18:39:14Z2006-03-212016-06-22T18:39:14Z2005-08-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfBARROS, Kety Rosa de. Low computational power methodology for EMG classification for use in prosthesis control. 2005. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14654porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2016-06-23T06:51:03Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14654Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2016-06-23T06:51:03Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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Metodologia para classificação de sinais EMG para controle de próteses com baixo esforço computacional Barros, Kety Rosa de Eletromiografia EMG Classificação de padrões Média móvel RNA Redes neurais (Computação) Electromyography EMG Pattern classification moving average RNA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
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This work describes the development of a muscular contraction originated signal (EMG) analysis system. Study and development of extraction and classification methods for these signals were made, so that they cold be recognized by an upper limb prosthesis with four degrees of freedom. To achieve such results, EMG signals from the biceps and triceps were classified in four distinctive patterns: elbow flexion, elbow extension, wrist pronation and wrist supination. Those patterns were classified by an artificial neural network, which received as inputs the characteristics of the EMG signals, extracted through detection of activation times and integral below the envelope. Analysis were made considering five pairs of electrodes, two located on the bíceps (long head (B1) and short head (B2)), and three on the tríceps ( long head (T1), short head (T3) and medium head (T2)). Dynamic and static contractions were evaluated during the experiments. As most of existing techiques rely on computationally demanding algorithms and complex mathematic analysis, the goal of this work was to find a simple and compact method to execute such tasks with the same performance, by use of simpler and more functional computational techniques, when compared with other well-known methods which achieve good results. |
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