Biyonik el protezlerinde kullanılan emg tabanlı denetim yöntemlerinin deneysel karşılaştırılması ve yüzey EMG işaretlerinden el açısının kestirimi

Dünyamızda artan ve yaşlanan nüfus ile birlikte fiziksel engelli bireylerin sayısı da hızla artmaktadır. Ne yazık ki proteze erişebilen ampute birey sayısında bu sayıya paralel bir artış gerçekleşmemiştir. Ekonomik nedenler ampute bireylerin proteze erişimine engel olurken, erişebilen kullanıcıların büyük bir oranı da protez kullanımını terk etmektedir. Her ne kadar protez geliştiricileri protez denetimini güvenilir biçimde gerçekleştirmek için pek çok duyusal ve biyolojik işaretler kullansa da elde edilen çıktı doğal uzuv yetilerinin çok gerisinde kalmaktadır. Bu tez en genel biçimde üst ekstremite ampute bireyler için myoelektrik denetimli protezlerde kullanılan mevcut denetim yöntemlerini inceler ve yeni denetim yöntemi geliştirme çabalarına yol göstermeyi hedefler. Tez üç farklı uygulamayı içerir. İlk uygulamada günümüz akademik ve ticari çalışmalarında kullanılmakta olan myoelektrik protez denetim yöntemleri karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve elde edilen sonuçlar ışığında kullanıcı için daha konforlu ve daha insansı protez denetim yöntemlerinin geliştirilebilmesi için özgün öneriler sunulmuştur. İkinci uygulama kapsamında protez el açılma açısının bireyin ilgili kaslarından elde edilen yEMG işaretlerinden kestirimini içeren gerçek zamanlı biçimde uygulanabilir regresyon tabanlı bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Bu uygulama iki farklı kestirimci (MLP ve MLP-NARX), iki farklı el/bilek hareketi (el açma ve bilek ekstensiyon) ve üç farklı ön kol yEMG veri alım noktası kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Uygulama sonucunda, MLP-NARX modelinin yEMG girişine bağlı olarak el/bilek hareket açılarını çok yüksek doğrulukla (>%99) tahmin edebildiği görülmüştür Üçüncü uygulamada ise amputelerin protezlere adaptasyon sürecini kolaylaştırmak ve ampute eğitimini daha etkin kılmak amacıyla bir simülatör tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tez uygulamalarından elde edilen sonuçlar kişiye özel tasarlanan farklılaştırılabilir (hibrit denetim yöntemleri kullanan) ve kişinin sağlam uzvunu taklit edebilme yetilerine sahip (regresyon-tabanlı) protez denetim yöntemleri geliştirme yaklaşımlarının önemini ortaya koymaktadır. Önerilen yöntemler, gelecek çalışmalarda birden çok kastan toplanan yEMG verisi ile birden fazla eklem hareketinin eş zamanlı olarak gerçekleştirilebilen myoelektrik protez denetleyicilerinin tasarımı için kullanılacaktır.