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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30853| Título: | Desenvolvimento de uma prótese de mão mioelétrica para estudo de sinais e movimentos |
| Título(s) alternativo(s): | Development of a myoelectric hand prosthesis to study signs and movements |
| Autor(es): | Costa, Rafael Felipe Bartoski da |
| Orientador(es): | Garcia, Lucas Ricken |
| Palavras-chave: | Prótese Membros artificiais Microcontroladores Dedos Eletromiografia Prosthesis Artificial limbs Microcontrollers Fingers Electromyography |
| Data do documento: | 17-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | COSTA, Rafael Felipe Bartoski da. Desenvolvimento de uma prótese de mão mioelétrica para estudo de sinais e movimentos. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2022. |
| Resumo: | O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma prótese de mão, destinada a servir de plataforma de estudos para avanços em desenvolvimentos futuros de próteses de mão. O seu desenvolvimento foi pensado devido ao grande número de pessoas que não possui acesso a tecnologias similares, uma vez que os modelos existentes no mercado ainda possuem um alto valor de comercialização. O trabalho desenvolvido servirá de base para avanços na área e, se possível, uma futura redução de custos, popularizando este tipo de tecnologia. A prótese desenvolvida tem como base de funcionamento a leitura de sinais eletromiográficos do indivíduo, possuindo circuitos de aquisição e amplificação do sinal, processamento e movimento da prótese. O circuito de aquisição e amplificação foi projetado a partir de um amplificador de instrumentação, capaz de detectar pequenos sinais, eliminando grande parte dos ruídos captados nele e amplificando o sinal resultante. O circuito de filtragem teve como objetivo selecionar as faixas de frequência de interesse do sinal, eliminando ruídos eletromagnéticos. O processamento do sinal foi emulado utilizando um microcontrolador ATmega2560. Em futuros trabalhos, será possível a criação de algoritmos para interpretação do sinal EMG (eletromiografia) e detecção de padrões para implementação de rotinas de acionamento dos motores e, assim, movimentação dos diferentes elementos da prótese. A prótese de mão, confeccionada em impressora 3D, consistiu em um modelo já difundido na área com pequenas adaptações para incorporação de motores de passos. Em testes de funcionalidade utilizando sinais de EMG simulados, provenientes de bancos de dados reais de EMG, a plataforma de estudos projetada demonstrou adequado potencial para contribuir no desenvolvimento de soluções, para interpretação de sinais EMG e na criação de movimentos similares ao membro original e, assim, a melhoria na qualidade de vida de pacientes. |
| Abstract: | The present work consists of the development of a hand prothesis to serve as a study platform for future developments implementations of hand prostheses. Its development was designed due to the large number of people who do not have access to similar technologies, since the existing models on the market still have a high commercialization value. The work developed will serve as a basis for advances in the area and if possible, a future cost reduction, popularizing this type of technology. The developed prosthesis is based on the reading of electromyographic signals from the individual, using circuits for acquisition and amplification of the signals, processing, and movement of the prosthesis. The acquisition and amplification circuit were designed from an instrumentation amplifier capable of detecting small signals eliminating most of the noise present in it and amplifying the resulting signal. The filtering circuit aimed to select the frequency ranges of interest of the signal eliminating electromagnetic and electrical network noise. The signal processing was exemplified using an ATmega2560 microcontroller in which in future works it will be possible to create algorithms for interpreting the EMG (Electromyography) signal and detecting patterns for the implementation of motor drive routines and thus movement of the different elements of the prosthesis. The hand prosthesis made in a 3D printer consisted of a model already widespread in the area with small adaptations to incorporate stepper motors. In functionality tests using simulated EMG signals obtained from real EMG databases, the designed study platform showed adequate potential to contribute to the development of solutions for interpreting EMG signals and creating movements like the original limb and thus improvement in the quality of life of patients. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30853 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Eletrônica |
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