İnsan Koluna Uygulanan Kuvvetlerin Emg Sinyalleri Yardımıyla Analizi

Abstract

Bu çalışmada, izometrik durumda insan koluna uygulanan kuvvetler neticesinde oluşan elektromiyografi (EMG) sinyallerinin analizi yapılarak, sinyal-kuvvet arasında bir ilişki kurulmuştur. Bunun için önce, izometrik konumdaki kolun farklı kuvvet değerlerinde kasılması sırasında eşzamanlı olarak 4 ayrı kasta yüzeyel EMG sinyalleri kaydedilmiştir. Daha sonra EMG sinyallerinin güç spektrumlarının yüksek dereceden istatistiksel momentleri hesaplanmış ve elde edilen momentler yapay sinir ağları kullanılarak sınıflandırılmıştır. Eğitim algoritması olarak geri yayılımlı ileri beslemeli (backpropagation feedforward) öğrenme metodu kullanılan yapay sinir ağlarında çıkış değerleri kola uygulanan kuvvetlerdir. Benzer çalışmalardan [1] farklı olarak bu incelemede, yapay sinir ağlarına EMG sinyallerinin karakteristiği spektral momentlerle ifade edilmiştir. Geliştirilen bu yöntem sonucunda kola uygulanan ve değeri önceden bilinmeyen bir kuvvetin miktarının, o esnada ölçülen EMG sinyalleri kullanılarak belirlenmesi düşük hata oranları ile başarıyla sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlar, dirsek seviyesinde kolu ampüte edilmiş insanların yaşam verimliliklerini arttırabilecek aktif protez kol tasarımı çalışmalarına [2-3-4] katkıda bulunacak özellikler taşımaktadır.