Điều khiển Exoskeleton dùng sensor EMG

Tóm tắt

Bộ xương ngoài (Exo) là một loại robot sinh học đang được ứng dụng rộng rãi nhằm nâng cao năng lực cho người mang, hoặc hỗ trợ người thiểu năng đi lại và luyện tập phục hồi chức năng. Một trong những vấn đề chính mà các nhà phát triển Exo phải đối diện là dự đoán các tham số vận động, như mô men, chuyển vị, vận tốc góc khớp để cung cấp cho bộ điều khiển. Tín hiệu điện cơ đồ (ElectroMyoGraphy - EMG) thu được từ cơ người mở ra triển vọng giải quyết vấn đề này. Bài báo giới thiệu một hệ thống dùng sensor để dự đoán mô men khớp cần thiết trên cơ sở 2 tín hiệu EMG và 1 tín hiệu chuyển vị góc khớp. Các tín hiệu EMG được đo từ 2 nhóm cơ: tứ đầu đùi và khoeo chân. Hệ thống được tổng hợp từ một hệ thu nhận dữ liệu (Data Acquisition - DAQ) thương mại và một hệ suy luận nơ ron mờ (Adaptive Neuro - Fuzzy Inference System - ANFIS) do các tác giả xây dựng. Tín hiệu ra của ANFIS được dùng để điều khiển chuyển động khớp gối. Kết quả thử nghiệm cho thấy, năng lực vận động của người mang Exo với EMG được cải thiện đáng kể.