Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ORHAN GÜNDÜZ
Danışman: Cengiz Tepe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Vücudumuzda meydana gelen kas-iskelet sistemi bozukluklarında veya yaralanmalarında kişilerin tedavi süreçlerini hızlandırmak için ortez kullanımının önemli olduğu bilinmektedir. Kullanım amaçlarına göre ortezler statik ve dinamik ortez olarak adlandırılmaktadır. Dinamik ortezlerde, temelde Elektromiyografi (EMG) sinyalleri kullanılarak kişilerin hareketleri algılanmaktadır. Ayrıca çeşitli sensörler de kullanılarak konum ve gerilim gibi verileri de ölçülmektedir. Yapılan hareketin doğru yorumlanması için EMG sinyallerinde bulunan gürültülerin minimuma düşürülmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında ham EMG sinyallerinin gerçek zamanlı olarak Advanced RISC Machines (ARM) tabanlı bir mikrodenetleyici ile filtrelenmesi, filtrelenmiş çıkış sinyalin ve enkoder sensör bilgilerinin bluetooth modül kullanılarak taşınabilir aygıta aktarılması amaçlanmıştır. EMG sinyallerinin ve açı bilgisinin taşınabilir aygıt üzerinde okunması ve değerlendirilmesi için Mobil Uygulama Destekli Ortez (MORTEZ) uygulaması tasarlanmıştır. Ayrıca taşınabilir aygıta aktarılan EMG sinyallerin ve sensör bilgilerin MORTEZ uygulaması sayesinde kayıt altına alınabilmektedir. Ortez sistemlerinde yapılan hareketin doğru algılanabilmesi için kullanılan filtre türü, kesme frekansı ve derecesi önemlidir. Farklı dijital filtrelerin mikrodenetleyici üzerindeki performansları gerçek zamanlı olarak kıyaslanmış ve IIR filtrenin zaman bakımından çok daha kazançlı olduğu görülmüştür. Dijital sinyal işleme (DSP) kütüphanesinin mikrodenetleyiciye entegre edilmesi ile 8.derece 20-350 Hz bant geçiren IIR filtre kullanılmıştır. Mikrodenetleyici ve MATLAB programı kullanılarak elde edilen filtre çıkış sinyalleri karşılaştırılmış ve yüksek oranda doğruluk sağlanmıştır. STM32 için optimize edilmiş grafiksel kullanıcı arayüz programı olan TouchGFX ile dinamik görseller tasarlanmıştır. Mikrodenetleyici üzerinde elde edilen ham ve filtrelenmiş EMG sinyalleri ile enkoder açı bilgisi geliştirme kartında bulunan 4.3" LCD-TFT ekran üzerinde gösterilmektedir. Ayrıca mikrodenetleyicinin çevresel birimlerinin ayarlanması ve gerçek zamanlı yazılımın gerçekleştirilmesi STM32CubeIDE programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Mikrodenetleyicinin çevresel birimlerinin kullanılması, geliştirme kartı üzerindeki ekranın sürülmesi ve tüm filtreleme hesaplamaları gerçek zamanlı bir işletim sistemi olan FreeRTOS ile sağlanmıştır. Mikrodenetleyici üzerinde gerçek zamanlı olarak tek kanallı EMG sinyalini okuyup filtreleyen, elde edilen tüm verileri kablosuz olarak taşınabilir aygıta aktarabilen, aynı zamanda MORTEZ uygulaması üzerinden verileri kaydedip görüntüleyebilen bir ortez sistemi önerilmiştir.