Abstract
Bu çalışmada, insan-makine arayüzlerinde kullanılmak amacıyla, parmak hareketlerinin çözümlenebilmesine yönelik önkol üzerine giyilebilir bir elektromiyogram (EMG) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, kullanıcının hareketlerini kısıtlamadan EMG sinyallerinin ölçümünü yaparak bu ölçümleri sisteme gömülü yazılım aracılığıyla çözümlemekte, oluşturulan cevabı, kontrol edilecek çıkış birimlerine kablosuz iletişim teknikleri ile gerçek zamanlı olarak iletebilmektedir. Çalışmada, üç kanal yapısındaki EMG yükseltecin tasarımı yapılmış ve NodeMCU V3 geliştirme kartının entegre edilebileceği bir sistem gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan sistem ile parmak hareketlerine ait öznitelikler mutlak ortalama değer (MOD) kullanılarak elde edilmiş; Destek Vektör Makineleri (DVM) ve Rastgele Orman (RO) yöntemleri kullanılarak sınıflandırılmıştır. Offline testlerde, RO ile %99.47, DVM ile %98.2 doğruluk oranları elde edilmiştir. Offline testlerde %99.47 doğruluk gösteren RO algoritması seçilerek, online testler için gömülü sisteme entegre edilmiştir. Sistem 5 gönüllü ile gerçekleştirilen online testlerde parmak hareketlerini ortalama %92.16 doğrulukla çözümleyebilmiş, sistemin çözümlediği parmak hareketleri ile ilişkilendirilen komutların Kullanıcı Veribloğu İletişim Kuralları (UDP) ağ protokolü ile istemcilere gönderilerek ilgili hareketlerin çıkış birimi arayüzünde görüntülenmesi sağlanmıştır. Sistem 90 ms sürelik bir gecikme ile gerçek zamanlı olarak çalışabilmekte ve tasarlanan çıkış birimi arayüzünde anlık olarak yapılan hareketler görsel olarak görülebilmektedir. Yapılan bu çalışma kas hastalıklarının tespiti, EMG tabanlı giyilebilir protez sistemlerin kontrolü, parmak hareketleri ile kontrol edilebilecek insansız araçların tasarımında önemli bir aşamadır.