![](/images/graphics-bg.png)
Measurement of human leg joint angle through motion based on electromygraphy (EMG) signal
Other Title(s)
قياس زاوية مفصل ساق بشري أثناء الحركة على أساس إشارة التحفيز العضلي
Author
Source
Iraqi Journal of Computer, Communications and Control Engineering
Issue
Vol. 11, Issue 2 (31 Dec. 2011), pp.46-55, 10 p.
Publisher
Publication Date
2011-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
10
Main Subjects
Information Technology and Computer Science
Topics
Abstract AR
تقنية قياس أشارة التحفيز العضلي باستخدام المتحسس السطحي إثناء تقلص عضلات الجسم البشري الذي يربط على الجلد المغطي للعضلة.
هذا البحث يقدم تصميم لتخمين زاوية المفصل للساق البشري التي تحصل نتيجة انقباض-انبساط الساق عند الحركة البطيئة و السريعة.
هذا التصميم يتكون من طورين الأول هو قياس أشارة التحفيز الحقيقة و إدخالها على عمليات عديدة كالتنقية و التكبير و التسوية مع أعلى قيمة للإشارة أما الطور الثاني فيضم تصميم شبكة عصبية صناعية و تدريبها لتخمين زاوية المفضل بالاعتماد على ثلاث خواص رئيسية (عدد القمم في فترة محددة، فترة الإشارة، مستوى الإشارة) لإشارة التحفيز للعضلات التي تسبب الحركة (التقلص أو الانبساط) و تصميم التخمين باستخدام الخلايا العصبية الصناعية يتضمن عملية التعليم و التعريف للإشارة التحفيز و عملية التخمين لقيمة الزاوية إثناء الحركة السريعة و التي قدرت بحوالي ثانية واحدة كحركة انقباض و انبساط و حوالي 3 ثانية كحركة بطيئة.
تمت المقارنة بين درجة الخطا في التخمين مع القياس الحقيقي لزاوية المفصل و التي حسبت بطريقة المثلثات، تمت محاكاة هذا التصميم باستخدام الماتلاب a 2010 و حصلت على نتائج مرضية تبين إمكانية اعتماد هذا التصميم لقياس زاوية المفصل إثناء الحركة بالاعتماد على إشارة التحفيز العضلي لبعض العضلات المسببة لهذه الحركة حيث كانت نسبة الخطا في الحركة البطيئة تتراوح (0.0026)-(0.018) و في الحركة السريعة (0.065)-(0.015).
Abstract EN
Surface electromyography (SEMG) measurement technique for the signal was produced through the contraction of muscles in a human body.
The surface electrode is connected on the skin of the muscle.
This paper presents an off-line design for the estimation of the actual joint angle of a human leg obtained in performing flexion-extension of the leg at slow and high speeds movement.
The design is composed of two phases.
The first is measurement of real EMG signal of human leg performance by using SEMG technique and processing this signal with filtering, amplification and then normalized with maximum amplitude.
The second phase is to design an artificial neural network (ANN) and train it to predict the joint angle from the parameters extracted from the SEMG signal.
Three main parameters of EMG signal are used in the prediction process: Number of turns in a specific time period, duration of signal repetition and amplitude of signal.
The design of ANN includes the identification of a performing human leg EMG signal with two speed levels (slow-fast) and estimation of knee joint angle by recognition process depending on the parameters of real measured EMG signal.
The real EMG signal is measured from full leg-extension to full leg-flexion by (3 sec) with slow motion and (1 sec) at fast motion Root mean square (RMS) errors were calculated between the actual angle (measured by the trigonometric formula was applied with any human leg gives real EMG signal measurement) and the angle predicted by the neural network design.
This design is simulated by using MATLAB Ver.
R2010a, and satisfying results are obtained.
That explains the ability of estimation of joint angle for human leg, where the RMS errors are obtained from (0.065) to (0.015) at fast speed leg flexion -extension and from (0.018) to (0.0026) at slow speed leg flexion-extension.
American Psychological Association (APA)
al-Mashhadani, Yusuf I.. 2011. Measurement of human leg joint angle through motion based on electromygraphy (EMG) signal. Iraqi Journal of Computer, Communications and Control Engineering،Vol. 11, no. 2, pp.46-55.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308720
Modern Language Association (MLA)
al-Mashhadani, Yusuf I.. Measurement of human leg joint angle through motion based on electromygraphy (EMG) signal. Iraqi Journal of Computer, Communications and Control Engineering Vol. 11, no. 2 (Dec. 2011), pp.46-55.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308720
American Medical Association (AMA)
al-Mashhadani, Yusuf I.. Measurement of human leg joint angle through motion based on electromygraphy (EMG) signal. Iraqi Journal of Computer, Communications and Control Engineering. 2011. Vol. 11, no. 2, pp.46-55.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308720
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendices : p. 51-55
Record ID
BIM-308720