Mão Bionica

UNIVERSIDADE PAULISTA

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

FÁBIO DE OLIVEIRA GORGULHO

FELIPE PEREIRA DA ROCHA

TIAGO GALLO FARIA

MÃO BIÔNICA:

Controle de braço robótico através de sinal eletromiográfico

Jundiaí / SP

2014

FABIO DE OLIVEIRA GORGULHO

FELIPE PEREIRA DA ROCHA

TIAGO GALLO FARIA

MÃO BIÔNICA:

Controle de braço robótico através de sinal eletromiográfico

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Paulista “UNIP” – Campus Jundiaí, como requisito parcial para conclusão do Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação.

Orientador: Prof. Ms. José Maciel Filho

Jundiaí / SP

2014

FABIO DE OLIVEIRA GORGULHO

FELIPE PEREIRA DA ROCHA

TIAGO GALLO FARIA

MÃO BIÔNICA:

Controle de braço robótico através de sinal eletromiográfico

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Paulista “UNIP” – Campus Jundiaí, como requisito parcial para conclusão do Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação.

Aprovado em:

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________ ____/_____/______

Professor Orientador

_______________________________________ ____/_____/______

Membro Convidado 1

_______________________________________ ____/_____/______

Membro Convidado 2

RESUMO

Baseado na proposta de mesclar as diversas disciplinas estudadas durante todo o curso de engenharia, este projeto vem apresentar a “Mão Biônica”, um equipamento o qual traz uma opção de melhoria na qualidade de vida de pessoas que sofreram algum tipo de acidente que ocasionou a amputação de um braço, causando-lhes uma mudança drástica na rotina do dia-a-dia.

O projeto utiliza sinais eletromiográficos, os sinais elétricos enviados pelo corpo. Estes, são adquiridos através de eletrodos especiais, amplificados, filtrados, e processados, até que este seja convertido em uma ação da mão biônica, possibilitando à pessoa possa voltar a ter certa liberdade para executar os movimentos que deseje.

Palavras-chave: Mão biônica, sinais eletromiográficos, braço robótico.

ABSTRACT

Based on the proposal to mix the various disciplines studied throughout the course of engineering, this project comes to present the "Bionic Hand", a device which provides an option for improving the life quality of people who have suffered some kind of accident that caused the amputation of an arm, causing them a drastic change in daily routine.

The project uses electromyographic signals, the electrical signals sent by the body. These are acquired through special electrodes, amplified, filtered, and processed until it is converted in an action of the bionic hand, allowing to the person to regain some freedom to perform the movements wanted.

Keywords: bionic hand, electromyographic signals, robotic arm.

SUMÁRIO

1. Introdução 8

2. Objetivo 9

3. O Cérebro 10

4. Fisiologia da Contração Muscular 11

5. Nervo Mediano 12

6. Sistemas de eletrodos 12

7. Amplificadores 13

8. Filtros 14

9. Conversor Analógico/Digital 16

10. Análise do sinal EMG 16

10.1. Análise no domínio do tempo 16

10.2. Retificação do sinal 17

10.3. Envoltório linear 17

10.4. RMS (Root Mean Square) 18

10.5. Integração 18

11. Normalização 19

12. Recomendações do ISEK 20

13. Automação: Microprocessador 23

13.1. Microprocessador - Características Gerais 23

13.1.1. Sistema digital 23

13.1.2. Como funciona um microprocessador 24

13.2. Hardware 26

13.2.1. Portas lógicas 26

13.2.2. Memórias 27

13.2.3. Entradas e Saídas (I/O) e Periféricos 28

13.2.4. Porta Serial 29

13.2.5. Outros componentes de hardware 30

13.2.6. Montagem do microprocessador 8051 30

13.3. Software 32