Original title: Ovládání exoskeletu kolenního kloubu ovládaného pomocí EMG signálu
Translated title: Knee Joint Exoskeleton Control Based on EMG Signals
Authors: Frýba, Petr ; Králík, Martin (referee) ; Harabiš, Vratislav (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Bakalářská práce se zabývá návrhem, implementací a verifikací asistenčního exoskeletu určeného pro snížení energetické náročnosti chůze do schodů u uživatele s kolenní exartikulací využívající protetický kloub C-Leg4. Práce nejprve uvádí problematiku chůze do schodů pro uživatele protézy dolní končetiny a snímání povrchové elektromyografie. Literární rešerše mapuje současné druhy exoskeletů a jejich možné řízení. Praktická část se zaměřuje na vytvoření modelu asistenčního exoskeletu s konceptem vzdáleného pohonu s přenosem síly pomocí bowdenového lanovodu. Stěžejní částí práce je vývoj řídicího softwaru pro mikropočítač Raspberry Pi, který v reálném čase zpracovává povrchovou elektromyografii (sEMG) ze svalu předloktí. Experimentální testování potvrdilo vysokou spolehlivost detekčního algoritmu s dosaženou hodnotou F1-Score 96,65 %. Bachelor’s thesis deals with the design, implementation and verification of an assistive exoskeleton intended to reduce the energy demands of stair ascent for user with knee exarticulation utilizing the C-leg4 prosthetic joint. The thesis first introduces the issue of stair climbing for lower limb prosthesis user and the principles of surface electromyography sensing. The literature review maps current types of exoskeletons and their possible control methods. The practical part focuses on creating a model of an assistive exoskeleton utilizing a remote actuation concept with force transmission via a Bowden cable. The core of the thesis is the development of control software for the Raspberry Pi microcomputer, which processes surface electromyography (sEMG) from the forearm muscle in real-time. Experimental testing confirmed the high reliability of the detection algorithm, achieving an F1-Score of 96,65 %.
Keywords: assisted stair ascent; bionic knee; Exoskeleton; gait assistive system; knee exarticulation; surface electromyography (sEMG); asistenční systém chůze; asistované stoupání do schodů; bionický kloub; exartikulace kolene; Exoskelet; povrchová elektromyografie (sEMG)

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/258498

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-775985


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses