طالب الماجستير في قسم الهندسة الكهربائية ” حسين فائق حسن ” يناقش رسالته

 

نوقشت رسالة الماجستير الموسومة:

” السيطرة على ذراع روبوت باستخدام الاشارة الكهربائية للعضلات ”

 

التي  اعدها طالب الماجستير في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكهربائية حسين فائق حسن وبإشراف أ.م.د. صادق جاســـم ابو اللــوخ يوم الاربعاء المصادف 4/9/2019.تكونت لجنة المناقشة لهذه الرسالة  من أ.م.د. ضياء جاسم كاظم رئيسا وعضوية أ.م.د. موسى كاظم والي و أ.م.د. انس قصي هاشم.

خلاصة رسالة الطالبة كما يلي:

الهدف الرئيسي لهذه الدراسة هو كيفية تحريك ذراع روبوت في الوقت الحقيقي بالاعتماد على أشاره كهربائية العضلات (Electromyography signal)  التي يتم الحصول عليها من خلال جهاز يتحسس ويسجل اشارات العضلات الكهربائية يسمى (Myo Gesture Control Armband). يقوم هذا الجهاز بتسجيل سبع حركات يد محددة مسبقا. من أجل تمييز هذه الحركات السبع يتم تطبيق خوارزمية يطلق عليها خوارزمية تمييز الأنماط  ( Pattern Recognition Algorithm) وتتكون هذه الخوارزمية من ثلاثة مراحل مهمة. كل مرحلة من هذه المراحل متعلقة بالأخرى وهي كالاتي : المرحلة الأولى هي مرحلة تقطيع إشارة العضلات الكهربائية الى شرائح او نوافذ يمكن التعامل معها بسهولة لاستخلاص بيانات أو معلومات الحركة المحددة. التقنية المستخدمة في تقطيع الإشارة هي تقنية تراكب الشرائح أو النوافذ (Overlap Segmentation Technique). المرحلة الثانية في هذه الخوارزمية هي مرحلة استخلاص مميزات اشارات العضلات الكهربائية لكل نافذة وهذه المرحلة مهمة بالإضافة الى المرحلة الأخيرة. في هذه المرحلة يتم استخلاص مميزات محددة للإشارة الكهربائية للعضلات والتي تتكون من مجموعتين, كل مجموعة تتكون من ست مميزات حيث تم دراستهم بشكل تفصيلي لاختيار او تكوين مجموعة جديدة من هاتين المجموعتين يتم الاعتماد عليها في تحريك الذراع الالي في الوقت الحقيقي. المرحلة الأخيرة في هذه الخوارزمية هي مرحلة تصنيف الحركات او الأنماط السبع وتم استخدام ثلاثة أنواع من المصنفات في هذه الدراسة هي .(SVM, LDA, and KNN Classifiers) للمقارنة بينهم واختيار الأفضل خصوصا في الوقت الحقيقي. أيضا تم في هذه الدراسة دراسة طريقتين لتقليل ابعاد مصفوفة المميزات في المرحلة الثانية وهما (PCA and ULDA) وذلك لتقليل الوقت المستغرق في تنفيذ العمليات الحسابية للميزات والذي ينعكس إيجابا على الوقت الفعلي لتحريك الذراع.

من أجل تحقيق الموضع المرغوب او المطلوب للذراع الالي, تم أبضا تصميم وتنفيذ وحدة تحكم نــــوع

(PID Controller) لأجل السيطرة على موضع الذراع وتقليل نسبة الخطأ وذلك من خلال استخدام الخوارزمية الجينية للتحسين من أجل تحسين بعض وظائف وحدة التحكم وذلك من خلال اعتماد قيم معاملات الربح لوحدة التحكم التي تم استنتاجها من خلال الخوارزمية الجينية التي تحقق ذلك.