Simona Grazioli

«Una settimana da ricercatore»
Cusmibio
Simona Grazioli
Pisa, 21-25.07.2014
Tutor: Christian Cipriani
Schema della tras missione dell’impulso nervoso dalla corteccia cerebrale all’unità motor ia del muscolo scheletrico
Experiment
Experimental protocol and setup:
Subjects
perform 4 hand postures
(Pinch, Power, Lateral, Open hand @ 20% MVC)
in 9 static arm positions
with 5 repetitions for each posture/position
15 surface EMG electrodes placed in ring forms
around the forearm.
EMG Acquisition:
EMG-USB2 (OT Bioelettronica, ITALY)
DataGlove:
To detect the hand transition from relax to the
actual grasp.
Aims:
To
select best extracted EMG features and electrode
channels to classify the hand postures.
To determine the number of repetitions needed to
train the classifier.
Esperimento
Raccolta dei dati, grazie al collocamento di elettrodi sull’avambraccio, da differenti
soggetti;
Analisi dei segnali muscolari in posizioni prestabilite del braccio (nove: normal, left,
right, up, down, sky, earth, lateral, front) e della mano (cinque: relax, open, pinch,
lateral, power – la posizione relax non prevede alcun movimento).
Applicazione degli elettrodi e loro numerazione
Posizioni del braccio e della mano
•
•
•
•
Applicazione degli elettrodi
Posizionamento di quindici elettrodi superficiali
sull’avambraccio del soggetto esam inato e numerazione
(00, 01, 02, … per la prima fascia, 10,11,12, … per la
seconda).
Collegamento e verifica del segnale, per i quindici canali;
collegamento dell’elettrodo principale; applicazione della
fasciatura.
Applicazione sul braccio della fascia contenente la
batteria.
Uso del guanto per la mano, inteso a indagare la
transizione dalla posizione di riposo ad una delle prese.
Collegamento dell’apparecchiatura
•
Assunzione, da parte del soggetto, della posizione del braccio richiesta dall’apposito
programma (secondo schermo);
Movimento della mano da rilassata alla posa prevista (in 5 secondi) e successiva
decontrazione. Registrazione degli impulsi mioelettrici (terzo schermo);
5 ripetizioni per ogni posizione, per un totale di 225 registrazioni per soggetto (circa 45
minuti, con 15-20 di preparazione);
Analisi dei dati e loro confronto con il modello;
•
Ripetizione dell’esperimento per diversi soggetti (maggiore attendibilità).
•
•
•
Primo schermo – visibile dall’esaminatore
Secondo schermo – visibile dal soggetto
dell’esperimento
Terzo schermo – registra gli impulsi durante i
diversi movimenti della mano
Integration of a PC-based online EMG classifier
System overview:
Up to 16 EMG channels
4 classes (Pinch, Power, Lateral, Open) + Rest
Un pezzo della protesi (su misura dell’amputato)
In base ai dati raccolti e al modello costruito, è
possibile programmare la mano artificiale perché
riconosca gli impulsi mioelettrici dei muscoli ancora
presenti e li colleghi ai movimenti da effettuare.