Ασύρματος βιομηχανοτρονικός έλεγχος προσθετικού άνω άκρου

Κωνσταντινέας, Πέτρος; Konstantineas, Petros

dc.contributor.author	Κωνσταντινέας, Πέτρος	el
dc.contributor.author	Konstantineas, Petros	en
dc.date.accessioned	2023-01-25T10:18:53Z
dc.date.available	2023-01-25T10:18:53Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56903
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24601
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	BioEPP	en
dc.subject	Εκτεταμένη Φυσιολογική Ιδιοδεκτικότητα	el
dc.subject	Άνω προσθετικό άκρο	el
dc.subject	Μικροελεγκτής	el
dc.subject	Ασύρματη επικοινωνία	el
dc.subject	Αυτόματος έλεγχος	el
dc.subject	Control	en
dc.subject	Wireless	en
dc.subject	Microcontroller	en
dc.subject	Prosthetic upper limb	el
dc.title	Ασύρματος βιομηχανοτρονικός έλεγχος προσθετικού άνω άκρου	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Αυτόματος Έλεγχος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-11-16
heal.abstract	Η εκτεταμένη φυσιολογική ιδιοδεκτικότητα (Extended Physiological Proprioception, EPP) είναι μια τοπολογία ελέγχου προσθετικών άκρων η οποία βασίζεται στην εκμάθηση του χειρισμού του προσθετικού άκρου από τον οργανισμού του ακρωτηριασμένου ατόμου. Βασίζεται, δηλαδή, στην χρησιμοποίηση των φυσιολογικών αισθητήριων οργάνων του ανθρώπινου οργανισμού για τον έλεγχο του προσθετικού άκρου και για την απόδοση ανάδρασης της κίνησης του προσθετικού άκρου, δίνοντας έτσι την δυνατότητα στο ακρωτηριασμένο άτομο να εξασκηθεί στον χειρισμό του προσθετικού άκρου και τελικά να μπορέσει να πετύχει μια ικανοποιητική αίσθηση χειρισμού και λειτουργίας του άκρου. Ο περιορισμός αυτός, της σύνδεσης του προσθετικού άκρου με τους ανθρώπινους αισθητήρες και επενεργητές που βρίσκονται στο εσωτερικό του ανθρώπινου οργανισμού δημιουργεί δύο σημαντικά μειονεκτήματα, τα οποία είναι το μειωμένο αισθητικό αποτέλεσμα της διάταξης και ο αυξημένος κίνδυνος μολύνσεων για τον ανθρώπινο οργανισμό. Μια από τις λύσεις στα παραπάνω προβλήματα είναι η ανάπτυξη μιας διάταξης που βασίζεται στην ασύρματη μεταφορά της πληροφορίας μεταξύ της διάταξης που βρίσκεται στο εσωτερικό του ανθρώπινου οργανισμού και της διάταξης που βρίσκεται στο προσθετικό άκρο. Στο πλαίσιο αυτό αναπτύχθηκε η ιδέα της wireless biomechatronic EPP τοπολογίας ελέγχου. Η διάταξη που εξετάζεται στην παρούσα εργασία αφορά τον έλεγχο της κίνησης ενός προσθετικού χεριού με ένα βαθμό ελευθερίας, χρησιμοποιώντας την δύναμη δύο μυών του ανθρώπινου χεριού ως το σήμα αναφοράς της κίνησης του προσθετικού άκρου. Ταυτόχρονα, το σύστημα επενεργεί στους μυς προσπαθώντας να μεταφέρει στο ακρωτηριασμένο άτομο την αίσθηση της κίνησης του προσθετικού χεριού. Με αυτό τον τρόπο το ακρωτηριασμένο άτομο αφενός θα μπορεί να ελέγχει το προσθετικό άκρο και αφετέρου θα μπορεί να εξασκηθεί στον καλύτερο χειρισμό του μαθαίνοντας να διαχειρίζεται την αίσθηση ανάδρασης που λαμβάνει. Η υλοποίηση της παραπάνω ιδέας βασίζεται στην χρήση του πρωτοκόλλου ασύρματης επικοινωνίας BLE το οποίο είναι κατάλληλο για εφαρμογές μικρής εμβέλειας και μικρής κατανάλωσης. Ταυτόχρονα, η ιδέα βασίζεται στη χρήση μικροελεγκτών οι οποίοι προσφέρουν την δυνατότητα χρήσης ποικίλων κυκλωμάτων για την λήψη και επεξεργασία σημάτων αλλά και την επενέργηση σε συστήματα και τον έλεγχο τους. Ταυτόχρονα, προσφέρουν την δυνατότητα προγραμματισμού τους για την εκτέλεση πολλών διαδικασιών που είναι απαραίτητες για την επίτευξη της ζητούμενης λειτουργίας με συγκεκριμένο, προσχεδιασμένο τρόπο. Στόχος της εργασίας ήταν επίσης να υλοποιηθεί μια διάταξη για την πραγματοποίηση δοκιμών η οποία θα προσομοιάζει όσο το δυνατόν περισσότερο το πραγματικό σύστημα και ταυτόχρονα θα προσφέρει τη δυνατότητα επιτυχημένου ελέγχου μέσω λήψης μετρήσεων με υψηλή ακρίβεια και συχνότητα. Τα αποτελέσματα των δοκιμών απέδειξαν ότι μια τέτοια διάταξη είναι υλοποιήσιμη και επιθυμητά χαρακτηριστικά μπορούν να επιτευχθούν, δημιουργώντας έτσι τις κατάλληλες συνθήκες για περαιτέρω έρευνα στο πεδίο αυτό.	el
heal.advisorName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.advisorName	Μπέρτος, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	101 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false