EMG kontrollü pnömatik eyleyicili insansı endüstriyel kol tasarımı
EMG controlled industrial multi grasp humanoid arm design with pneumatic actuation
Yazar: MURAT TONGAOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERKAN KAPLANOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Bu tezde EMG Kontrollü Pnömatik Eyleyicili İnsansı Endüstriyel Kol Tasarımı çalışması insanoğlunun güvenliğini sağlamakla birlikte, kimi zaman kas gücüyle yapılamayacak kuvvetteki işleri de yapabilmek üzere tasarlanmıştır. İnsan kolunda yer alan kaslara bağlanan elektrotlar yardımıyla alınan sinyallerin (EMG) incelenmesi sonrasında bu sinyaller yükseltilerek kullanılabilir elektriksel sinyallere çevrilmiştir. Bu çevirim sonucunda ara devreler ve yazılımlar kullanılmış ve elektriksel sinyaller sınıflandırılarak belli bazı hareketlerin kodları çıkartılmış ve bu kodlar doğrultusunda kolun istenen hareketleri yapması amaçlanmıştır. 
İnsansı kol ve el ile birlikte bu elde bulunan parmaklar, insan kemiklerinden ve kavrama kabiliyetinden yola çıkarak tasarlanmış ve diğer robot kol-el tasarımlarına istinaden oval veya orantısız bir paçayı da tutabilme kabiliyeti (çoklu kavrama) amaçlanmıştır. Ayrıca günlük yaşamsal aktivitelerin çoğunda bulunan silindirik, küresel, yatay ve sivri cisimleri tutarak kavrama özelliğine sahiptir.Kol, çoklu kavrama performansı için EMG sinyalleri kullanarak kontrol edilmiştir. Miyoelektrik protezlerin geleneksel kontrolü iki adet bipolar elektrod kanaldan meydana gelir. Kanal 1 elektrodu önkol fleksörde yer almakta iken Kanal 2 elektrodu önkol ekstansörde yer almaktadır.Çalışmanın endüstriyel amaçlı olmasından dolayı eyleyici olarak pnömatik kaslar tercih edilmiş ve istenen el kapama şekilleri önceden belirlenerek pnömatik kasların sayısı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, EMG Controlled Industrial Multi Grasp Humanoid Arm Design with Pneumatic Actuation is designed to provide health protection in ways that the human muscle is unable to do.After analyzing EMG (Electromyography) signals received by human muscle tissue via the surface electrode placed human arm, it is observed that the transmission of signals into these tissues result in an amplification and transformation of these tissues, by which the arm is then able to be of use. Intermediate circuit and computer-generated software are then used, classifying the signals into determined codes of action. These codes dictate target actions of the human arm.
The humanoid arm, hand, and its fingers have been designed based on the human skeletal system and its grasping capability. In comparison to previous designed robot arm-hand systems, this study targets the ability to grasp various shaped objects, such oval or lopsided pieces. This system has the capability to hold and grasp the many objects present in daily activities including cylindrical, spherical, horizontal and sharp objects.The arm is designed for multi-grasping through the use of EMG signals. Conventional control of myoelectric prosthesis arms consists of two bipolar electrode channels; the first electrode channel is located near the forearm flexor and the second electrode channel is located near the forearm extensor.Due to the industrial purposes of this study, and depending on the requested actions, pneumatic muscle has been chosen as an actuator.