�rea Cient�fica: Automação e Controlo
Controlo Mioeléctrico de uma Mão Robótica/Myoelectric Control of a Robotic Hand
Publicada a 2020-02-02
Aluno: Hélder Tiago Fernandes Freitas       N�mero: 76272       Email: a76272@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 01/10/2019   

Orientador(es):
Nome: Filomena Maria Rocha Menezes Oliveira Soares
Email: fsoares@dei.uminho.pt   

Descri��o:

Atualmente, a grande causa das amputações está relacionada com a presença da diabetes e com o consumo de tabaco.(1, 2)

A amputação pode afetar significativamente o nível de autonomia e a capacidade de realizar atividades diárias de vida, trabalho e sociais.(3, 4)

Segundo Hennis et al, com base nos dados fornecidos pelo Relatório da Comissão Nacional de Diabetes dos Estados Unidos da América, cerca de 15% dos diabéticos sofreram uma amputação relacionada a complicações diabéticas, o que resultou em dificuldades ao nível da mobilidade, influenciando de forma negativa o seu bem-estar.(5)

Em 2005 estimou-se que o número de casos de amputados era de 1,6 milhões, sendo expectável, que em 2050 este número seja de 3,6 milhões apenas nos EUA. Referente aos dados em Portugal, no ano de 2015 houve um decréscimo de amputações por motivo de Diabetes face a 2014 passando de 4839 para 4550. É de salientar que 13 das amputaçoes referentes ao ano 2015 foram do tipo transradial.(6)

Para além do tipo de amputação mencionada, existem outras relacionadas ao membro superior, como a desarticulação do ombro, a transumeral, a desarticulação do punho e a transcarpal.(7) Em relação à amputação em estudo - amputação transradial - trata-se de uma amputação abaixo do cotovelo, isto é, entre a articulação do punho e a articulação do cotovelo.(7, 8) Este nível de amputação pode ser classificado de três formas distintas tendo em conta a proximidade ao plano sagital mediano, tais como a transradial proximal, medial ou distal.(8)

As próteses são dispositivos capazes de substituir o membro perdido de forma a não só a melhorar a estética, como também a promover funcionalidade e autonomia através da realização de movimentos para a realização das tarefas.(7)

Atualmente existem três tipos de próteses mais usuais, nomeadamente as próteses movidas pelo corpo, as elétricas e as próteses cosméticas.(9) Esta última mencionada, protege as zonas sensíveis do coto e apresenta como principal objetivo a substituição e imitação do membro amputado, com vista a uma melhor aparência, ao invés da funcionalidade.(7, 10)

Relativamente às próteses movidas pelo corpo, estas normalmente consistem num sistema de cabos conectados a um dispositivo terminal, colocados no ombro, de modo a que, quando o cabo é esticado pelo movimento do braço ou do ombro, a mão ou o gancho protético se abre ou se fecha.(10) No entanto, apesar de serem conhecidas pelo seu baixo custo, maior durabilidade, maior robustez e a opção escolhida para trabalhos com manuseamento de objetos pesados, estas não oferecem grande mobilidade ao utilizador.(9)

Ao contrário das mencionadas, as próteses mioelétricas oferecem maior amplitude de movimento aos utilizadores e um controlo da mesma de forma mais natural e com movimentos mais fluidos. Por outro lado, apresentam um elevado custo de compra e de reparação e têm maior peso.(9, 11, 12)

            Atualmente, já existem várias próteses no mercado, sendo a Ottobock e a Touch Bionics empresas de referência em relação às próteses mioelétricas.

A prótese i-limb é uma linha desenvolvida pela Touch Bionics, podendo ser disponibilizada em 3 tamanhos e 4 modelos diferentes, distinguindo-se principalmente pelos números de movimentos possíveis de executar entre outras funcionalidades. Ambas possuem controlo preciso sobre tarefas delicadas. Contudo a i-limb em relação à be bionic, apresenta vantagem em relação ao número de movimentos, pelo que apresenta 36 tipos diferentes enquanto a be bionic apenas permite 14 movimentos.

Existe ainda uma diversidade de produtos relacionados direta e indiretamente com as próteses mioelétricas. Todos eles visam a melhoria do conforto dos utilizadores focando-se, assim, na comunicação sem fios e no tamanho dos dispositivos.

 

 


Objectivos:

Aquisição do sinal EMG através de elétrodos superficiais.

Realização do processamento de sinal via software.

Utilização de um algoritmo de classificação com o objetivo de reconhecimento de padrões nos sinais captados.

Replicar os movimentos em uma prótese através do output do classificador.


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