چکیده
هدف از این پروژه ساخت امپلی فایر دو کاناله EMG و مدلسازی فعالیت ایزومتریک ساعد و به دست اوردن رابطه کیفی بین نیروی وارد بر کف دست و دامنه EMG دو عضله دو سر و سه سر بازو و میزان نیروی متوسط ایجاد شده در انهاست.
سیگنال EMG دو عضله به وسیله کارت صوتی به کامپیوتر داده شده و از نرم افزار MATLAB برای نمایش و پردازش داده ها استفاده می شود.سپس اضافه کردن وزنه هادر کف دست و مطالعه EMG دو عضله و انتگرال قدر مطلق انها روابط مطرح شده در قسمت بالا را به دست می اوریم.
در بخش مدلسازی پس از ساده سازی به مدلسالزی ماهیچه دو سر بازو می رسیم که برای ثبت پاسخ ان از سنسوری که خودمان طراحی کردیم استفاده می کنیم و پاسخ این سنسور را هم با کارت صوتی به کامپیوتر می دهیم.
مقدمه
در اثر انتقال سیگنالهای عصبی به عضله , تارهای عضلانی فعال شده و ایجاد پتانسیل عمل می نماید که به آن EMG گویند که در واقع تجلی اراده انسان برای انجام حرکت است . انتشار این پتانسیل های عمل در طول عضله ادامه یافته و بر روی پوست قابل دریافت می گردند . با نصب الکترودهای پوستی می توان این سیگنالها را از سطح پوست دریافت نمود .
سیگنالهای EMG از نظر فرکانس در محدودهhz 25 تا چند کیلو هرتز تغییر می کنند و دامنه های سیگنال بسته به نوع سیگنال والکترودهای استفاده شده از ۱۰۰ میکروولت تا ۹۰ میلی ولت تغییر می کنند .
فهرست مطالب
چکیده
مقدمه
فصل اول
مقدمه
شکل ۱-۱-مقایسه دامنه و فرکانس EMG با سیگنالهای حیاتی دیگر
منابع نویز
منشاْ سیگنال EMG
فصل دوم
بررسی الکترودها
محل قرارگیری الکترودها
شکل ۲-۱- نحوه الکترود گذاری
بررسی انواع الکترود
شکل ۲-۲- الکترود صفحه فلزی که برای عضوها به کار می رود .
شکل ۲-۳- الکترود صفحه فلزی که با نوار جراحی استفاده می شود .
شکل ۲-۴- الکترود های فوم پد یک بار مصرف ، اغلب با دستگاههای مونیتورینگ استفاده می شوند .
شکل ۲-۵ – نمونه ای از الکترودهای مکشی
. شکل ۲-۶- نمایی از الکترود های سوزنی
نکات مهم در مورد استفاده از الکترودها
فصل سوم
سخت افزار پروژه
تقویت اولیه سیگنال
شکل ۳-۱- ساده ترین تقویت کننده تفاضلی
شکل ۳-۲- تقویت کننده سیگنال حیاتی با استفاده از دو opamp
فیلترهای مدار
طراحی فیلتر بالاگذر
شکل ۳-۳- فیلتر بالا گذر
شکل۳-۴- پاسخ فرکانسی فیلتر بالا گذر
طراحی فیلتر پایین گذر
شکل۳-۵ فیلتر پایین گذر
شکل۳-۶ پاسخ فرکانسی فیلتر پایین گذر
مدار تقویت کننده ثانویه
شکل۳-۶ مدار تقویت کننده
طراحی فیلتر میان نگذر
شکل ۳-۷ فیلتر میان نگذر
شکل۳-۸ پاسخ فرکانسی فیلتر میان نگذر
ایزولاسیون
شکل ۳-۹ مدار داخلی IL300
شکل ۳-۱۰مدار داخلی IL300
فصل چهارم
کارت صوتی
شکل ۴-۲- ساختار داخلی کارت صدا
فصل پنجم
مدل سازی سیستم های بیولوژیک
انقباض ایزومتریک و ایزوتونیک
مدل سازی دینامیک ایزومتریک ساعد
سا عد FOREARM
بازو UPPER ARM
شکل ۲-۱
شکل ۲-۲
حرکت ایزومتریک ساعد
شکل۲-۳
ماهیچه
شکل۲-۴
شکل۲-۵
شکل۲-۶
مدلسازی ماهیچه
مدل مکانیکیHills
شکل۲-۷
شکل۲-۸
شکل۲-۹
شکل۲-۱۰
سنسور جابجایی
شکل۲-۱۱
شکل ۲-۱۲
رابطه ی EMG و وزنه ها
فصل ششم
نرم افزار پروژه
شکل ۳-۱
پیشنهادات
مراجع
مراجع
۱-تری بهیل,مهندسی پزشکی ,ترجمه ی سید محمدرضا هاشمی گلپایگانی, مهیار زرتشتی,مرکز نشر دانشگاهی تهران
۲-سید محمد رضا هاشمی گلپایگانی , کنترل سیستم های عصبی- عضلانی
۳- هانسلمن – لیتل فیلد, کتاب اموزشی MATLAB , ترجمه ی فرناز بهروزی, انتشارات صنعت گستر
۴-ارتور گایتون , فیزیولوژی پزشکی , جلد اول, ترجمه ی دکتر فرخ شادان
۵-جان وبستر, تجهیزات پزشکی , طراحی و کاربرد , جلد اول , ترجمه ی دکتر سیامک نجاریان و مهندس قاسم کیانی
۶- رسول دلیرروی فرد, فیلتر و سنتز مدار, مرکز نشر دکتر حسابی
۷- مهندس حامد ساجدی پایان نامه کارشناسی ارشد , طراحی و پیاده سازی سیستم محل یابی منطقه عصب گیری ساعد با استفاده از EMG سطحی چند کاناله
چکیده
هدف از این پروژه ساخت امپلی فایر دو کاناله EMG و مدلسازی فعالیت ایزومتریک ساعد و به دست اوردن رابطه کیفی بین نیروی وارد بر کف دست و دامنه EMG دو عضله دو سر و سه سر بازو و میزان نیروی متوسط ایجاد شده در انهاست.
سیگنال EMG دو عضله به وسیله کارت صوتی به کامپیوتر داده شده و از نرم افزار MATLAB برای نمایش و پردازش داده ها استفاده می شود.سپس اضافه کردن وزنه هادر کف دست و مطالعه EMG دو عضله و انتگرال قدر مطلق انها روابط مطرح شده در قسمت بالا را به دست می اوریم.
در بخش مدلسازی پس از ساده سازی به مدلسالزی ماهیچه دو سر بازو می رسیم که برای ثبت پاسخ ان از سنسوری که خودمان طراحی کردیم استفاده می کنیم و پاسخ این سنسور را هم با کارت صوتی به کامپیوتر می دهیم.
مقدمه
در اثر انتقال سیگنالهای عصبی به عضله , تارهای عضلانی فعال شده و ایجاد پتانسیل عمل می نماید که به آن EMG گویند که در واقع تجلی اراده انسان برای انجام حرکت است . انتشار این پتانسیل های عمل در طول عضله ادامه یافته و بر روی پوست قابل دریافت می گردند . با نصب الکترودهای پوستی می توان این سیگنالها را از سطح پوست دریافت نمود .
سیگنالهای EMG از نظر فرکانس در محدودهhz 25 تا چند کیلو هرتز تغییر می کنند و دامنه های سیگنال بسته به نوع سیگنال والکترودهای استفاده شده از ۱۰۰ میکروولت تا ۹۰ میلی ولت تغییر می کنند .
فهرست مطالب
چکیده
مقدمه
فصل اول
مقدمه
شکل ۱-۱-مقایسه دامنه و فرکانس EMG با سیگنالهای حیاتی دیگر
منابع نویز
منشاْ سیگنال EMG
فصل دوم
بررسی الکترودها
محل قرارگیری الکترودها
شکل ۲-۱- نحوه الکترود گذاری
بررسی انواع الکترود
شکل ۲-۲- الکترود صفحه فلزی که برای عضوها به کار می رود .
شکل ۲-۳- الکترود صفحه فلزی که با نوار جراحی استفاده می شود .
شکل ۲-۴- الکترود های فوم پد یک بار مصرف ، اغلب با دستگاههای مونیتورینگ استفاده می شوند .
شکل ۲-۵ – نمونه ای از الکترودهای مکشی
. شکل ۲-۶- نمایی از الکترود های سوزنی
نکات مهم در مورد استفاده از الکترودها
فصل سوم
سخت افزار پروژه
تقویت اولیه سیگنال
شکل ۳-۱- ساده ترین تقویت کننده تفاضلی
شکل ۳-۲- تقویت کننده سیگنال حیاتی با استفاده از دو opamp
فیلترهای مدار
طراحی فیلتر بالاگذر
شکل ۳-۳- فیلتر بالا گذر
شکل۳-۴- پاسخ فرکانسی فیلتر بالا گذر
طراحی فیلتر پایین گذر
شکل۳-۵ فیلتر پایین گذر
شکل۳-۶ پاسخ فرکانسی فیلتر پایین گذر
مدار تقویت کننده ثانویه
شکل۳-۶ مدار تقویت کننده
طراحی فیلتر میان نگذر
شکل ۳-۷ فیلتر میان نگذر
شکل۳-۸ پاسخ فرکانسی فیلتر میان نگذر
ایزولاسیون
شکل ۳-۹ مدار داخلی IL300
شکل ۳-۱۰مدار داخلی IL300
فصل چهارم
کارت صوتی
شکل ۴-۲- ساختار داخلی کارت صدا
فصل پنجم
مدل سازی سیستم های بیولوژیک
انقباض ایزومتریک و ایزوتونیک
مدل سازی دینامیک ایزومتریک ساعد
سا عد FOREARM
بازو UPPER ARM
شکل ۲-۱
شکل ۲-۲
حرکت ایزومتریک ساعد
شکل۲-۳
ماهیچه
شکل۲-۴
شکل۲-۵
شکل۲-۶
مدلسازی ماهیچه
مدل مکانیکیHills
شکل۲-۷
شکل۲-۸
شکل۲-۹
شکل۲-۱۰
سنسور جابجایی
شکل۲-۱۱
شکل ۲-۱۲
رابطه ی EMG و وزنه ها
فصل ششم
نرم افزار پروژه
شکل ۳-۱
پیشنهادات
مراجع
مراجع
۱-تری بهیل,مهندسی پزشکی ,ترجمه ی سید محمدرضا هاشمی گلپایگانی, مهیار زرتشتی,مرکز نشر دانشگاهی تهران
۲-سید محمد رضا هاشمی گلپایگانی , کنترل سیستم های عصبی- عضلانی
۳- هانسلمن – لیتل فیلد, کتاب اموزشی MATLAB , ترجمه ی فرناز بهروزی, انتشارات صنعت گستر
۴-ارتور گایتون , فیزیولوژی پزشکی , جلد اول, ترجمه ی دکتر فرخ شادان
۵-جان وبستر, تجهیزات پزشکی , طراحی و کاربرد , جلد اول , ترجمه ی دکتر سیامک نجاریان و مهندس قاسم کیانی
۶- رسول دلیرروی فرد, فیلتر و سنتز مدار, مرکز نشر دکتر حسابی
۷- مهندس حامد ساجدی پایان نامه کارشناسی ارشد , طراحی و پیاده سازی سیستم محل یابی منطقه عصب گیری ساعد با استفاده از EMG سطحی چند کاناله
