TELK O M N I K A   Te l e c ommu n i c at i on ,   C omp u ti n g ,   El e c t r on i c s   an d   C on tr o l   V ol .   18 ,   N o .   2 A pri l   2020 ,   p p.   953 ~ 960   IS S N :   1693 - 6930 ,   a c c r e di t e d   F i rs t   G r a de   by   K e m e n ri s t e kdi k t i ,   D e c r e e   N o:   21 / E / K P T / 2 018   D O I:   10 . 129 28/ T E L K O M N IK A . v1 8i 2 . 1479 9     953       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / j our nal . uad . a c . i d/ i nd e x . php / T E L K O MNIKA   L o w - c o st   a n d   o p e n - s o u r c e   a n t h r o p o m o r p h i c   p r o st h e t i c s   h a n d   u si n g   l i n e a r   a c t u a t o r s       Tr i w i yan to   Tr i w i yan to 1 I   P u tu   A l i t   P aw an a 2 Tor i b   H am z ah 3 S a r i   Lu th fi y ah 4   1, 3 ,4 D e pa r t m e n t   of   E l e c t r o m e d i c a l   E ng i n e e r i n g ,   P o l t e kk e s   K e m e n ke s   S u r a ba y a ,   I ndon e s i a   2 P hy s i c a l   M e d i c i ne   a nd   R e h a bi l i t a t i on ,   D r .   S oe t o m H os p i t a l   S u r a b a ya ,   I ndo ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A BS TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   Re c e i v e d   J ul   6 ,   201 9   Re vi s e D e c   31 ,   20 19   A c c e pt e F e 10 ,   202 0     A   r obu s t ,   l ow   c os t ,   ope n - s ou r c e ,   a nd  l ow   pow e r   c on s u m p t i o i t h e   r e s e a r c of   p r o s t h e t i c s   h a nd   i s   e s s e n t i a l .   T h e   p ur p os e   o f   t h i s   s t udy   i s   t de ve l op   a     l ow - c os t ,   ope n - s ou r c e   a nt hr o po m o r ph i c   p r os t h e t i c s   ha n d   us i ng   l i ne a r   a c t ua t o r   ba s e on   e l e c t r o m yog r a phy   ( E M G )   s i gna l   c o nt r o l .   T h e   m a i n   a dv a n t a ge s   o f   t h i s   pr op os e m e t hod   a r e   t he   l ow - c o s t ,   l i ght w e i g ht   a nd   s i m pl i c i t o f   c ont r ol l i ng   t he   pr os t he t i c   h a nd   us i ng   on l s i ngl e   c ha n ne l .   T hi s   i s   a c h i e ve d   by   e va l ua t i ng  t he   D C   m ot o r   a nd  e xp l or i ng   nu m b e r   of   l oc a t i on s   o f   t he   E M G   s i g na l .     T he   de v e l o pm e n t   of   p r os t he t i c s   h a nd   c o ns i s t s   of   3D   a n t h r op om or phi c   h a nd   de s i gn ,   a c t i v e   e l e c t r o de s ,   m i c r oc on t r o l l e r ,   a nd   l i n e a r   a c t ua t or .   T he   a c t i v e   e l e c t r od e s   r e c or d e t he   E M G   s i gna l   f r o m   e x t e n s or   c a r p i   r a d i a l i s   l o ngu s .     T he   bui l t - i n   E M G   a m p l i f i e r   o t he   e l e c t r od e   a m pl i f i e d   t he   E M G   s i gna l .   F ur t he r ,   t h e   A / D   c onve r t e r   i t he   A r d ui n m i c r oc on t r ol l e r   c onve r t e d     t he   a na l og   s i g na l   i n t o   d i g i t a l .   A   f i l t e r i n g   pr oc e s s   c ons i s t e d   of   b a n dpa s s   a nd   not c h   f i l t e r   w a s   p e r f o r m e d   b e f o r e   i t   u s e d   a s   a   c on t r o l   s i gn a l .   T h e   l i ne a r   a c t u a t or   c ont r o l l e e a c f i n ge r   f or   f l e x i on   a nd   e x t e ns i on  m ot i on .   I t h e   a s s e s s m e n t   o f   t he   d e s i gn ,   t h e   pr os t he t i c   ha nd   c a pa b l e   o f   gr a s p i n t e obj e c t s .   I t hi s   s t u dy,   t he   c o s t   a nd   w e i gh t   o f   t h e   p r os t h e t i c s   ha nd  a r e   47 1. 99  U S a nd  0. 53 k g,   re s pe c t i ve l y.   T hi s   s t udy   ha s   d e m on s t r a t e d   t he   d e s i gn   o f   l ow   c os t   a nd   op e n - s our c e   o f   pr os t he t i c s   ha nd   w i t h   r e a s ona bl e   c os t   a n d   l i gh t w e i gh t .   F ur t he r m or e ,   t hi s   de v e l op m e n t   c ou l d   be   a ppl i e t o   a m pu t e e   s ub j e c t s .   Ke y w or d s :   3D   pri nt i ng   A nt hropo m orp hi c   E M G   s i g na l   L i n e a r   a c t u a t or   P ros t he t i c s   ha nd   T hi s   i s   an   op e n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e n s e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   T ri w i ya n t T r i w i y a nt o   D e pa r t m e nt   of   E l e c t r om e di c a l   E ng i ne e ri n g,     P ol t e kke s   K e m e nk e s   S ur a b a ya ,     10   P uc a ng   J a j a r   T i m ur   S t . ,   S ur a b a ya ,   Indon e s i a .   E m a i l :   t ri w i y a nt o1 23@ gm a i l . c om       1.   I N TR O D U C TI O N   E l e c t rom y ogra phy  (E M G )   s i gn a l   i s   bi o e l e c t ri c i t g e ne ra t e d   b t h e   m us c l e   w he t he r e   i s   a   c ont r a c t i o n   [1] .   T he   E M G   s i gna l   c a n   re pr e s e n t   t h e   a c t i vi t y   of   t h e   hu m a n   l i m b   [2] .   E M G   s i gna l   qui c kl c a be   r e c or de d   a nd  m a n i pul a t e a s   a   c o nt ro l   s i g na l .   H ow e v e r,   t h e   E M G   s i gn a l   i s   di ffi c ul t   t i nt e rpre t   d ue   t t he   ra n dom n e s s   a nd  s t oc h a s t i c   c h a ra c t e ri s t i c s   i n   na t ur e   [3] .   S o m e   robo t i c   a pp l i c a t i ons ,   s uc h   a s   pow e r   e xos k e l e t o (upp e r   or   l ow e r   l i m b)   [4,   5] ,   pr os t he t i c s   ha nd   [6 8] ,   a nd   t e l e op e r a t i on   i n   t e l e m e d i c i ne   [2 ] ,   h a ve   us e d   E M G   s i g na l   a s   t h e   c on t rol   s i gna l .   In   a   de c a de ,   t h e   s t ud y   on   pros t he t i c   ha n ha s   b e e n   g ro w i ng   ra p i dl y.   A n   a m put e e   r e qu i re s   t he   pros t he t i c   ha nd  a s   a   re p l a c e m e nt   of  t he   l os t   ha nd   i w hi c c oul d   be   c a us e by   a c c i de n t   or   pa r t i c ul a i l l ne s s .   T h e   pr os t h e t i c   ha nd   c ou l d   be   us e d   a s   a   c os m e t i c   i n   s oc i a l   l i fe   a nd  pe rf orm e a n d a i l a c t i v i t y .   S om e   m a nufa c t u re rs ,   s u c a s   Be bi o ni c ,   O t t o boc k,   a nd   S t e e p e h a v e   d e ve l op e t he   pros t h e t i c s   h a nd  w i t h   s t a nda r fun c t i on a l i t y ;   how e ve r ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   18 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    953   -   9 60   954   t he   pri c e   i s   t oo  e xp e ns i v e   t o   be   bou ght   by   p e opl e   i n   t h e   de ve l op i ng   c ount r y.   T he r e for e ,   t h e   de v e l opm e nt   of   pros t he t i c   h a nd   w i t ope n   s our c e   a nd  l ow   c os t   i s   s t i l l   re qui r e d.     T h e   d e v e l op m e nt   of  pr os t h e t i c s   h a nd  ge n e ra l l y   i s   bui l t   b a s e on  t he   m a i n   m e c ha n i c a l   s t ruc t ur e   na m e l y   pr e h e ns or   a n a nt hropo m orph i c   h a nd   [9 ,   10] .   T h e   pros t he t i c s   h a nd   b a s e d   on   pr e h e ns i on   i s   t he   f i rs t   prot ot ype   de v e l ope d   by  r e s e a rc he rs   [ 11] .   T h i s   t y pe   i s   c om p os e of   t w m a i f i ng e rs ,   t hu m a nd  i nd e i w hi c h   re s e m bl e   a   gr i p .   T he   pros t he t i c   h a nd   ba s e o pr e h e ns i on   ha s   t w m a i s t a n da rds   of  m o t i on   (op e n   a nd   c l os e ) .   In  t h e   d e ve l op m e nt   o t he   pros t h e t i c s   h a nd   ba s e on   t h e   p re h e ns or  m od e l ,   s om e   m a nufa c t ure rs   a dd e t he   ot he r   t hre e   f i ng e rs   a s   a   c os m e t i c .   T h e   de s i g w h i c h   ba s e on  p re h e ns i on  m od e l   i s   s i m p l e   t o   c o nt ro l ,   us i ng   a   s t a nda rd  e l e c t roni c   s ys t e m   a nd   l ow   c os t   t b ui l t he   m e c ha n i c a l   how e ve t hi s   t yp e   of  pros t h e t i c s   ha nd   h a s   a   l i m i t a t i on   i t he   us a ge s .   T h e re fo re ,   s o m e   s t udi e s   t e nd e d   t o   d e ve l op   t he   pros t he t i c   h a nd   b a s e d   on   a nt hro pom orphi c .   Cos m e t i c a l l y ,   t he   a n t hropo m or phi c   h a nd  t e nde d   t o   l oo l i ke   a   r e a l   hu m a n   ha nd  w h i c h   c o ns i s t e of   fi v e   f i ng e rs   (t hum b,   i nde x ,   m i dd l e ,   r i ng ,   a nd   l i t t l e ).   T hi s   t y pe   of   h a nd   c a n   pe rfor m   a ny   c om pl e m o t i on   a s   t he   hu m a h a nd .   T hus ,   e a c a rt i fi c i a l   fi ng e i s   re qu i r e t o   be   c on t rol l e i n di vi d ua l l us i ng  a   m ot or  (dc   or  s e r vo  m ot or) .   T he r e for e ,   t hi s   t yp e   of  p ros t h e t i c   ha n h a s   m or e   c o m pl e x   i t he   e l e c t r oni c   s ys t e m   a nd   c o nt ro l   a l g ori t hm .   Cos m e t i c a l l y ,   t h i s   t yp e   of   a rt i fi c i a l   h a nd   i s   m or e   re s e m b l e s   t he   r e a l   ha nd   a n d   a b l e   t o   a d a p t   i n   d a i l y   l i ve   a nd   s oc i a l   a c t i v i t y   t ha n   t he   pre he ns i on  one .   P re vi ous   s t udi e s   de v e l o pe d   t he   pros t h e t i c   h a nd   i n   a   s e ns ory   s ys t e m   [12 14 ] ,   fo c us i ng   on   t he   us a ge   of  D m ot o r,   a nd   p a t t e rn   r e c ogni t i o n   for   E M G   s i gna l   [15] .   G e n e ra l l y ,   s om e   re s e a r c h e rs   foc us e d   on   i nve s t i g a t i ng  t he   t yp e   of  m o t or  a nd  g e a t r a ns f e r,   w hi c us e a s   a a c t ua t o of  t he   f i ng e r,   t o   obt a i n   l ow   pow e r   c ons u m p t i on   a nd   m ore   s p e e d .   K a s i m   e t   a l .   us e d   D C   m i c r o   m o t or   i t h e   d e ve l op m e n t   of   pros t he t i c s   h a nd   [ 16]   be c a us e     t he   s i z e   i s   s m a l l ,   pr e c i s e ,   a nd   f i t   t o   b e   pl a c e d   on   t h e   pros t h e t i c   pa l m .   E v e n   t h ough   t h e y   h a ve   e qui ppe d   w i t h   pre c i s e   ge a t ra ns fe r   a n e nc o de r ,   t he r e por t e d   t h a t   t h e   us a ge   of   m i c ro  dc   m o t or   i s   n ot   t h e   b e s t   s ol u t i on   t o   de s i gn   a   pros t he t i c s   h a nd  be c a us e   of   t he   he a vyw e i gh t   a nd   hi g h - pow e r   c o ns um p t i on .   G e e t h a nj a l i   e t   a l .   prop os e d   a a nt hr opom orph i c   ha nd   us i ng   a   dc   m o t or  [ 15] .   By  c onn e c t i ng  t he   fi ng e t t he   s t ri n w hi c c onn e c t e t o     t he   dc   m ot or   s ha f t ,   t he   dc   m ot or   w a s   a b l e   t o   pu l l   a n pus h   w i t h   a   c e rt a i n   m e c ha n i s m .   T o m c z yńs ki   de ve l ope a   pros t he t i c   h a nd  us i ng  f i ve   m i ni a t u re   dc   m o t or  [1 7] .   T h e   r e s u l t e d e s i gn  c a pa b l e   t hol d   a n   obj e c t   w i t va r i ous   s ha pe s   a nd   s i z e s .   T o   d ri v e   t h e   fi nge r ,   a   w orm   g e a rs   w e re   i ns t a l l e d   on   t h e   m ot or   s h a f t ,   t hi s   i s   i n   ord e r   t o   hol th e   p os i t i on  of   t h e   fi n ge w i t h out   e l e c t ron i c   c ont rol .   H ow e ve r,   a ny  ge a t ra ns f e b e t w e e m o t or  a nd  s h a ft   w i l l   re s ul t   i n   a   l os t   pow e r   du e   t o   t he   fr i c t i on   r e s i s t a nc e .   L e nz i   pr opos e d   a   5 - D O F   of   a nt hropo m orph i c   p ros t h e s i s   de s i gn  w h i c fo c us e o i m prov i ng  t he   m e c h a t r oni c   de s i gn  [ 18] .   In   t h e   d e s i gn ,   t h e r e s ul t e i t he   w e i g ht   o nl y   1518  g   how e ve t he   s t a l l   c urre nt   for   e a c h   m ot or   i s   s t i l l   hi gh  ( 4500  m A a nd   t he   de s i gn  w a s   n ot   ope n - s ourc e .   Robus t ,   l i gh t w e i ght ,   a nd   l ow   pow e r   c o ns um p t i o a re   s t i l l   t h e   m a i i s s ue   i t he   de ve l op m e n t   of   pros t he t i c s   ha nd.   A   l ow   c os t   a nd  o pe s ou rc e   t o   bui l t he   p ros t he t i c s   ha nd   w i l l   b e   a n   a dd e v a l ue   b e c a us e   ot h e re s e a rc h e rs   c a i m prov e   t he   s a m e   de s i g f or   be t t e pe rf o rm a n c e .   A s   s t a t e d   i n   t he   pr e vi ous   s t udi e s   t ha t     t he   r e s e a rc h e rs   f a c e t h e   pr obl e m   i w h i c c on c e rn e a bou t   pow e c ons um pt i on  a nd  w e i ght .   T he r e for e ,   a   n e w   a c t ua t or  w i t l ow   pow e c ons u m pt i on  a nd  l i gh t w e i ght   w a s   r e qui r e t d e s i gn   t h e   pros t he t i c   h a nd .   G e n e r a l l y,   t he   pr e v i ous   s t ud i e s   us e d   s t a nda r d   dc   m o t or   w i t h   a   c i rc u l a r   m ot i on;   t hus ,   i t   ne e ds   a   g e a r   t r a ns fe r   t o   p e rfor m     a   l i ne a r   m ot i on   a nd   dri ve r   c i r c u i t   t o   dri ve   t he   dc   m ot o r   w hi c h   re s u l t s   i n   l os t   pow e r   a nd   re qu i r e s   hi gh   pow e r   c ons um pt i on.   A   ne w   l i n e a r   a c t ua t or   w i l l   be   pr opos e d   i n   t hi s   s t u dy   i n   w hi c h   t h e re   i s   no   g e a r   t r a ns fe r   ne e de d   be t w e e n   t h e   m ot o a nd  t he   a r t i f i c i a l   f i ng e rs .   F u rt h e rm ore ,   t h e   d e vi c e   i s   c on t rol l e d   by  pul s e   w i d t m od ul a t i on  (P W M )   s uc h   a s   a   s e rv m o t or .   In   ord e r   t o   ob t a i n   t he   pro d uc t   w h i c h   c a n   b e   a p pl i e d   by   o t h e r   re s e a r c he rs ,     t he   de s i gn  o a nt hr opom orph i c   ha n fro m   w a s   s e l e c t e from   t he   op e n - s ou rc e   of   3D   p ri n t i ng   fro m   O p e Bi on i c s   L a bo ra t ory .   T h e   purp os e   of   t hi s   s t udy   i s   t o   d e ve l op   a   l ow   c o s t   a nd   o pe n - s ou rc e   a n t hrop om or phi c   ha nd   us i n   a   l i ne a a c t u a t or   us i ng   t h e   E M G   s i g n a l .   T h e   c ont r i bu t i on   of  t hi s   de s i gn  i s   t h a t   w e   re s u l t e i a   l i ght w e i g ht   of  pros t he t i c s   ha nd   w i t h   l ow   pow e r   c ons u m pt i on ,   ope n - s ourc e ,   a nd   l ow - c os t .   T h e   org a ni z a t i o of   t h i s   pa p e r   i s   a s   fol l ow s :   s e c t i on  w i l l   pr e s e n t   t h e   pr os t h e t i c   d e s i gn   w hi c c om pos e o t he   3D   pr i nt i ng  proc e s s   a n c ont ro l   c i r c ui t .   S e c t i o p re s e nt s   t he   re s u l t   a nd  di s c us s i on  of   t h i s   s t udy  i n   w hi c c ons i s t e of  t he   re s ul t e pros t he t i c s   ha nd   a nd   t he   E M G   s i gn a l .   S e c t i on   4   w i l l   s how   t he   c onc l us i o of   t h i s   s t u dy.       2.   M A TER I A LS   A N D   M E TH O D   2. 1 .     Th e   d e s i gn   of   th e   an th r op omo r p h i c   h an d   In  t hi s   s t udy ,   t h e   de s i gn   of   t h e   pros t he t i c s   h a nd   w a s   ba s e d   on  t h e   a n t hrop om or phi c   ha nd.   T h e   re a l   bone   s t ruc t ure   o t he   h a nd  i s   s how i F i g ure   1   (a )   [19] .   T he   a nt hropo m orp hi c   ha nd  i s   c o m pos e of  f i ve   f i ng e rs   (l i t t l e ,   ri ng,   m i ddl e ,   i nde x ,   a nd   t h um b   fi n ge rs ) .   E a c f i nge c ons i s t s   of   di s t a l ,   m i ddl e ,   a n pro xi m a l     pha l a ng e s   [19] .   T h e   j oi n t   r e l a t e b e t w e e n   di s t a l   a nd  m i dd l e   pha l a ng e s   i s   c a l l e a   d i s t a l   i nt e rph a l a ng e a l   j oi n t   (D IP - J ) .   T he   p roxi m a l   i nt e rph a l a nge a l   j oi n t   (P IP - J i s   a   j o i nt   c o nne c t e b e t w e e n   t h e   m i dd l e   a nd  proxi m a l   pha l a ng e s   s e g m e n t .   F urt h e r ,   t h e   j oi n t   w h i c re l a t e b e t w e e n   proxi m a l   a nd  m e t a c a rp a l   i s   c a l l e a   m e t a c a rpa l   i nt e rph a l a nge a l   j oi n t   (M IP - J ) .   In   t hi s   s t udy ,   t o   m i ni m i z e   t he   de s i gn   of   t h e   pros t he t i c s   ha n d,   t he   d i s t a l   a nd   m i dd l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         L ow - c os t   and   op e n - s our c e   ant hr opom or phi c   pr os t h e t i c s   h an us i ng   ( T r i w i y ant o   T r i w i y an t o )   955   pha l a ng e s   w e r e   fi xe d   a s   on e   s e gm e nt   for  a l l   fi ve   f i ng e rs .   T h us ,   i n   t h i s   de s i gn,   on e   fi n ge r   i s   c om p os e o t w o   s e gm e nt s   (d i s t a l - m i d dl e   a n prox i m a l   ph a l a nge s ) .   In   t h e   m e c ha n i c a l   de s i gn,   a   l i n e a r   a c t u a t o i s   us e t dr i ve   e a c a rt i fi c i a l   fi nge r ,   a s   s how i n   F i gur e   1   (b).   T hi s   l i ne a a c t ua t or  ha s   a   20   m m   s t rok e   l e n gt h .   T hus ,   t o   bui l d   t he   pros t he t i c s   h a nd ,   w e   ne e d   fi ve   l i ne a r   a c t u a t o rs .   In   t h e   d e s i gn ,   w e   p l a c e d   t he   a c t ua t or   i n   t h e   fi x e d   c om p a r t m e nt ,   a nd  f i v e   c m   o ny l on  w a s   us e d   t o   pul l   t he   fi n ge r.   In  t hi s   pa p e r ,   t h e   o pe n - s o urc e   of   pros t h e t i c s   de s i gn  w a s   obt a i ne f rom   O pe B i on i c s   (h t t ps : / / ope n bi on i c s l a bs . c o m ).   T h e   fi l e   c ons i s t e o S T L   e x t e ns i on   w hi c h   i s   pa l m a a nd   dors a l .   T h e   f i l e s   c a n   be   op e n e us i ng   a n   ope n - s ourc e   Bl e nd e p rogr a m   (B l e nd e r   2. 7. 9) .       D i s t a l   P ha l a nge s M i ddl e   P ha l a nge s P r oxi m a l   P ha l a nge s D I P J P I P J M I P J Me t a c a r pa l   P ha l a nge s   l i t t l e ri ng m i dd l e t hum b nyl on 0 - cm   (a )   (b)     F i gure   1 .   ( a )   T h e   b one   s t ru c t ure   of   t h e   hum a n   fi ng e r   w hi c e a c h   fi n ge r   c ons i s t e of  d i s t a l ,   m i d dl e   pr oxi m a l ,   a nd  m e t a c a rpa l   p ha l a ng e s ,   (b)   T he   de s i gn   of  pros t h e t i c   ha nd  us i ng  l i n e a r   a c t ua t or  w hi c c ons i s t e d   of   fi v e   a rt i fi c i a l   fi ng e rs   a nd   e a c f i ng e i s   c ont r ol l e d   by   t h e   l i n e a r   a c t ua t ors       F or  t he   3D   p ri n t i ng ,   w e   us e d   a n   a pp l i c a t i on   (U l t i m a k e r   C ura   V e rs i on   3 . 6. 0)   t o   p ri n t   t h e   fi l e   i nt o     t he   3D   ob j e c t .   In   t h e   a ppl i c a t i on ,   e a c f i l e   s how e d   t h e   t i m e   a nd   m a t e ri a l s   t ha t   w i l l   be   c ons u m e by   t h e   3D   pri nt e r .   T d e s i gn   t h e   p a l m a a nd  d ors a l   ob j e c t s ,   t h e   p ri n t e r   re qui re d   173   gra m s   a nd  106  g ra m s ,   re s p e c t i v e l y .   T he   e s t i m a t e d   t i m e   t o   p ri n t   t h e   obj e c t   i s   1 3   hours   a nd   17   m i n ut e s ,   a nd   6   hours   a nd   26   m i n ut e s   f or   pa l m a r   a nd   dors a l ,   r e s pe c t i v e l y .   I t hi s   s t udy ,   t h e   m a t e r i a l   us e t o   pri nt   t he   o bj e c t   i s   po l yl a c t i c   a c i (P L A ) .     2. 2 .     Th e   l i n e a r   a c tu ato r   an d   c on tr o l l e r   c i r c u i ts   In  t h i s   s t u dy,   t h e   a c t u a t or   us e d   t dr i ve   t h e   fi ng e i s   t he   l i n e a r   a c t u a t or   (A c t uon i x   P Q 12,   s e rvo   RC   s e ri e s ,   Ca n a d a ).   It   w a s   d i ffe re n t   from   t he   pr e vi o us   s t udy,   i t he   d e ve l op m e n t   of   pros t h e t i c s   h a nd,   w h i c h   ge ne r a l l us e dc   m o t or  t dri v e   t he   fi n ge r ,   n e v e rt h e l e s s   i n   t hi s   re s e a r c w e   us e l i n e a r   a c t u a t or.   T h i s   d e s i gn   i s   a   m odi f i c a t i on   fro m   t he   pr e vi o us   d e s i gn ,   w h i c h   us e a   l i ne a a c t ua t or   w i t a   d c   m o t or .   In   t hi s   s t udy ,     t he   d e s i g w a s   i m p l e m e nt e t he   n e w   l i n e a a c t u a t or   w i t h   s e r vo  RC  s e ri e s ;   t hus ,   w e   do   not   re q ui r e   a n m ot or   dri ve r,   b ut   w e   c a dr i v e   t h e   l i n e a a c t ua t or  a s   a   s e rvo  m o t or .   T hi s   l i n e a a c t u a t or  c ons i s t s   of  t hre e   p i ns ,   na m e l V CC  ( vol t s ),   P W M   w i t h   5 H z   fr e que nc y   a nd   t he   on   p ul s e   ra ng e d   b e t w e e n   on e   a nd   t w o   m i l l i s e c on ds ,   a nd  G N D   pi n .   W e   s e l e c t e d   t h e   l i n e a a c t ua t or  i s   du e   t t he   l i ght w e i gh t   (1 gr a m s )   a n l ow   pow e c ons u m pt i on   ( 550  m A   on   s t a l l   c urre n t ) .   T h e   c o m pa r i s on   of   s pe c i f i c a t i on  a m ong   t h e   a c t u a t or   (d c   m o t or   a nd  l i n e a r)  i s   s how i T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   T he   s pe c i f i c a t i on   of   t h e   a c t ua t ors   S p e c i fi c a t i o n   L i n e a a c t u a t o P Q 1 2   M a x o n   E C2 0   M i c ro M o   2 0 3 6   S u p p l y   v o l t a g e   (v o l t s )   6   1 4 . 8   1 4 . 8   No - l o a d   s p e e d   8   (m m / s )   1 1 , 5 6 9   (rp m )   2 1 , 7 0 6   (rp m )   S t a l l   t o rq u e   4 5   (N )   2 3 . 3 1   (m N m )   2 7 . 1 3   (m N m )   S t a l l   c u rre n t   (m A )   550   1900   4310   S p e e d   ra t i o   (H z )   63   36   62   D i a m e t e (m m )   15   2 1 . 2   20   H e i g h t   (m m )   3 6 . 5   14   36   M a s s   (g )   15   22   50   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   18 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    953   -   9 60   956   T he   di a gra m   b l oc k   of  t he   e l e c t roni c   d e s i gn  i s   s how i n   F i gure   2.   T h e   m a i n boa r t c on t rol     t he   pros t h e t i c s   ha n c ons i s t e o dr e l e c t r ode s   w i t h   bui l t - i E M G   a m p l i f i e r   a n m i c roc ont ro l l e r     (A rdui no   N a no) .   T he   dr y   e l e c t rod e   i s   a   re us a b l e   e l e c t rode   t ha t   c a n   be   us e d   w i t hou t   a   pre - ge l l e d.   T he   dry   e l e c t rode s   c o m pos e o t hre e   ba r   of   m e t a l   m a t e ri a l .   T he   E M G   s i g na l   w a s   re c ord e d   i n   bi p ol a m od e   o   t he   e xt e ns or  c a r pi   r a di a l i s   l on gus .   T h e   pl a c e m e n t   of  t he   e l e c t rod e   fo l l ow e t he   S E N IA M   rul e s   [20 ]   a n   t he   l oc a t i on  o t h e   m us c l e   [ 19] .   T h e   bu i l t - i n   a m pl i fi e o t h e   e l e c t rode   w i l l   g i ve   l e s s   no i s e   on  t he   E M G   s i gn a l   be c a us e   o f   t h e   pos i t i on   of   t h e   e l e c t rode   i s   c l os e   t o   t h e   m a i n   a m pl i fi e r.   F u rt h e r,   t h e   a m pl i fi e d   E M G   s i gn a l   w a s   di gi t i z e us i ng  a   bu i l t - i n   A / D   c onv e rt e i t h e   A rdu i no  N a no   m i c ro c ont r ol l e r .   In  orde r   t m i ni m i z e   t he   c i rc u i t   s i z e ,   t h e   f i l t e r i ng   pro c e s s   w a s   c ondu c t e d   i n   t h e   m i c ro c on t rol l e r   us i ng   a   d i gi t a l   ba nd pa s s   f i l t e r .   In  a c c ord a n c e   w i t t he   E M G   s i gn a l ,   t he   s p e c i fi c a t i o of  t he   ba nd pa s s   fi l t e i s   2 t o   500  H z   a n s e c ond - o rde r     But t e rw or t [2 1] .   A   n ot c f i l t e r   of   50  H z   w a s   a l s bui l t   i n   t h e   m i c roc ont ro l l e r .   T hi s   not c fi l t e r   i s   us e d   t o   re duc e   t he   e ff e c t   of   i n t e rf e r e nc e   no i s e   from   t h e   pow e l i n e .   Be for e   t he   E M G   s i gna l   c a be   us e a s   a   s i gn a l   c ont r ol ,   t h e   E M G   s i g na l   w a s   re c t i fi e d   a nd   e x t ra c t e d   us i ng   m e a n   a bs ol u t e   v a l ue   (M A V )   [2 2] .   T he   de c i s i o n   t o   ope n   a n c l os e   t h e   pros t h e t i c   h a nd   i s   de p e nd e d   on   t h e   l e ve l   of   t he   E M G   c ont r a c t i o n,   w h e t h e r   t h e   E M G   a m p l i t ude   e xc e e d e d   t h e   pre - de f i ne d   t hre s ho l d   va l ue   or   no t .   A l l   of  t he   f i ve   l i ne a r   a c t u a t or   P Q 12   (s e r vo  s e ri e s a re   c o nne c t e t o   t h e   A r dui no   N a no  pi n   (fi ve   pi ns ) .       A / D  c onv e rt e r Ba ndp a s  fi l t e r N ot c h f i l t e r D ri vi ng  A c t ua t or M i c roc ont rol l e r D ry e l e c t rode s   & E M G  a m pl i fi e r p i n P ros t he t i c  ha nd M A V     F i gure   2 .   D e s i gn   of   e l e c t ron i c s   c o nt ro l   t o   dri v e   t h e   pr os t h e t i c s   ha nd       3.   R ES U LTS   In  t h i s   w ork ,   w e   pr e s e n t   t h e   d e v e l op m e nt   of  t he   a n t hropo m orph i c   pros t h e t i c   ha n us i n a   l i ne a r   a c t ua t or.   T he   3D   pr i nt i ng   i s   a n   op e n - s our c e   d e s i gn   fr om   B e bi oni c   L a bo ra t ory .   W e   m od i fy   o n   t h e   l i n e a a c t ua t or   pa rt ,   pr e vi ous l t h e   d e s i gn  i s   ba s e o s t a nda rd  d c   m ot or   c o n t rol   but   i t hi s   pa p e r,   w e   us e t he   l i ne a a c t ua t or  w i t h   s e rv t yp e .   T hus ,   t he r e   w a s   no   m ot or   dr i v e r   re qu i r e d   t o   dri ve   t he   l i n e a r   a c t ua t or .   Cons e q ue n t l y ,   t h i s   w i l l   re duc e   t h e   p ow e r   c o ns um p t i o a nd   s pa c e   for   t h e   h a rdw a re .     3. 1 .     Th e   an th r op o mor p h i c   h an d   T he   re s u l t e a n t hropo m orp hi c   h a nd   w a s   i n   a c c ord a n c e   w i t t h e   a dul t   h um a ha nd .   T h e   w i dt h   a nd  hi gh   on  t h e   p a l m a r   s i de   w e r e   90   m m   a nd  12 m m ,   r e s pe c t i ve l y.   T he   m a x i m u m   w i dt h   a nd   hi g h,   i w h i c i n c l u di ng   t he   fi ng e r ,   w e re   200   m m   a nd  170  m m ,   re s p e c t i v e l y .   T h e   p hot ogra ph  of   t h e   pa l m a a nd   dors a l   s i de   of    t he   a rt i f i c i a l   ha n w e re   s how n   i F i gur e   3.   T he   m a t e r i a l   us e for   3D   pr i nt i ng   i s   P L A .   Be c a us e   of  t h e   P IP   a nd  M IP   j o i nt   i n   t he   3D   pri n t i n d e s i gn   w a s   e a s i l brok e n.   T he n ,   i t hi s   s t udy ,   w e   m o di f i e d   t he   P IP   a nd   M IP   j oi n t   from   t h e   pr e vi o us   d e s i gn   b s e pa r a t i ng   t he   fi nge r   i nt o   t w o - p a rt .   T o   c onn e c t   b e t w e e t he   s e gm e nt ,   w e   p l a c e d     a   l e a t he r   s h e e t   a s   a   j o i nt .   In   orde r   t o   f i ng e r   i n   t h e   e x t e ns i on   p os i t i o n,   a   rubb e r   m a t e r i a l   w a s   l oc a t e d   on   t he   P IP   a nd  M IP   j oi n t ,   t hus   a ft e t he   fl e xi on   pos i t i on ,   t he   fi ng e w i l l   pul l   t t he   e x t e ns i on  pos i t i on.   F i na l l y ,   f i ve   l i ne a a c t ua t ors   w e r e   p l a c e o t h e   c om p a rt m e nt   o t h e   dors a l   s i de .   A s   s how i F i gu re   (a ) ,   t he   l i n e a a c t u a t or  w a s   l oc a t e f i r m l y   i n   t he   dors a l   t hus   i t   c a n   pu l l   a nd   r e l e a s e   t he   fi n ge for  fl e xi on   a nd  e x t e ns i on  m o t i on .       3. 2 .     Th e   p e r for man c e   of  th e   p r os th e t i c s   h an d   T he   E M G   s i gna l   w a s   re c ord e d   us i n dry   e l e c t ro de s   from   e xt e ns or   c a rpi   r a di a l i s   l ong us     (F i gure   ( a )) ,   w hi c [ 19]   r e s pons i bl e   i n   t h e   op e a nd   c l os e   m o t i o of   t h e   fi nge r .   T h e   r e pre s e nt a t i on    of  t h e   E M G   s i gna l ,   w he n e v e t h e   h a nd  i t he   p os i t i on  of  c l os e   a nd  op e n ,   i s   s how n   i F i gur e s   (b)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         L ow - c os t   and   op e n - s our c e   ant hr opom or phi c   pr os t h e t i c s   h an us i ng   ( T r i w i y ant o   T r i w i y an t o )   957   a nd   (c ).   T he   E M G   s i gna l   s how e hi gh e r   a c t i vi t y   w he t h e   m us c l e   p e rfo rm e d   a   c ont r a c t i on   (fro m   0   t o   8   s e c onds ) .   F ur t he r m or e ,   t h e   E M G   s i gn a l   s how e d   a   l ow e a c t i vi t w h e t h e   m us c l e   i a   r e l a xe d   pos i t i on     (from   t o   16   s e c onds ).   T he   pr os t he t i c s   ha nd   w a s   t e s t e d   t o   gra s p   s o m e   o bj e c t s   fou n i n   da i l y   l i f e .   T he   gr a s pi n g   pow e r   w a s   m e a s ure d   us i n l oa d   c e l l   w hi c h   nor m a l l y   m e a s ur e ba s e o t h e   w e i gh t   i k or   c o nve r t e d   i N e w t on  (N ).     T he   a ve r a ge   for c e   t gr a s p   t h e   o bj e c t   i s   20 . 00   ±  0. 8 N e w t on.   In  t h e   a s s e s s m e nt ,   t he   d e s i gn   w a s   c on t rol l e us i ng  fi ve   p ot e nt i om e t e rs   t h rough  t he   A rdui no  m i c roc o nt r ol l e a n s i ng l e - c h a nne l   E M G   s i gn a l .   F i gu re   4   re pre s e nt s   t h e   c a pa b i l i t y   of   t he   d e s i gn   t o   ho l d   s om e   obj e c t s   us e i n   da i l y   l i f e .   T he   fi n ge rs   of   pros t he t i c   w e re   a l s o   a b l e   t o   m ove   i n di v i du a l l a s   s how n   i n   F i g ure   5 .         (a )         (b)   (c )     F i gure   3 .   ( a )   T h e   p l a c e m e nt   of   t h e   d ry  e l e c t rod e   w i t h   a r m b a n t o   r e c or t he   E M G   s i gn a l ,     (b)  E M G   s i g na l   w h i c h   c ol l e c t e fr om   e x t e ns o c a rp i   ra d i a l i s   l ongus ,     a nd  (c )   T he   pro c e s s i ng   E M G   s i g na l   us i ng  m e a n   a bs o l ut e   va l ue   (M A V )       3. 3 .    Th e   w e i gh an d   c os t   of   mat e r i al s   T he   m a t e r i a l   us e d   t o   bu i l d   t he   pr os t h e t i c   h a nd   i s   s how n   i n   T a b l e   2 .   3D   pr i nt i ng   c a n   b e   found   a t     t he   l oc a l   3D   pr i nt i ng   s e rvi c e s .   T h e   t o t a l   w e i ght   a nd   c os t   of   t h e   pros t he t i c   de s i g n   a r e   531   gr a m s   a nd     471. 99   U S $,   r e s pe c t i ve l y .   T h e   m a t e r i a l   t o   bui l t he   pros t h e t i c   ha nd  c a b e   ob t a i ne a t   t he   l oc a l   m a rke t ,   e x c e p t   for  t he   l i ne a a c t u a t or   a nd  t he   dry   e l e c t r ode s .         T a b l e   2 .   T he   m a t e ri a l s   of   pros t he t i c s   ha nd   N o .   P a rt   W e i g h t   (g ra m s )   Co s t   (U S   $ )   1   3 D   p ri n t i n g   s e rv i c e   279   4 8 . 1 0   2   L i n e a a c t u a t o P Q 1 2   (5 x )   75   350   3   A rd u i n o   N A N O     7   1 . 6 6   4   A rd u i n o   N A N O   s o c k e t   20   1 . 7 3   5   D ry   e l e c t ro d e s   p l u s   a m p l i fi e r   50   3 7 . 5 0   6   Ba t t e ry   6 V   (4 0 0 0   m A )   100   3 3 . 0 0     T o t a l   531   4 7 1 . 9 9     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   18 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    953   -   9 60   958     ( a )     ( b)     ( c )     ( d)       ( e )     ( f )     ( g)     ( h)       ( i )     ( j )     ( k)       F i gure   4 .   T he   nu m b e o o bj e c t s   w hi c h   c a b e   he l by  t he   pr os t he t i c s   ha nd :   ( a b ot t l e ,   ( b)  pl a s t i c   g l a s s ,     ( c m a rke r ,   ( d)   i ron   s ol de r ,   ( e )   w a l l e t ,   ( f r e m o t e   c ont r ol ,   ( g m obi l e   pho ne ,   ( h)  g l a s s   w a t e r ,   ( i ha nd   s h a ke ,     ( j w h i t e bo a rd  e r a s e r ,   ( k c ut t e r         (a )     (b)     (c )     (d)     (e )       (f)     (g)     (h)     (i )       F i gure   5 .   T he   m ot i ons   w h i c h   c a n   b e   p e rfor m e b t he   pros t h e t i c s   h a nd   us i n f i ve   po t e n t i o m e t e rs :   ( a )   l i t t l e ,   ( b)  r i ng ,   ( c m i ddl e ,   ( d)   i n de x ,   ( e )   t h um b ,   ( f)   i nd e x   a nd   m i dd l e ,   ( g)   i nd e x ,   m i d dl e   a nd   ri n g ,   ( h)   a l l   fi n ge rs       4.   DISCUSSIO N   In  t h i s   s t udy ,   w e   h a ve   de ve l ope a a nt hro pom o rphi c   p ros t h e t i c s   h a nd  w i t h   a   P L A   m a t e r i a l   t h a t   ha s   be e n   us e d   by   pre v i ous   s t u di e s   [7,   14,   23] .   T h i s   m a t e ri a l   i s   t he   m os t   c om m on   m a t e ri a l   i n   3D   pri nt i ng   b e c a us e   i t   ha s   a   l ow   m e l t i ng   t e m p e r a t ur e ,   i n e xp e ns i v e   a nd  f a i rl s t rong.   In  t hi s   w ork,   t h e   m a t e r i a l   c os t   t bui l   t he   pros t he t i c   h a nd   i s   279   gr a m s .   H ow e v e r ,   i n   t h e   ori g i na l   de s i gn ,   t he   j oi n t   be t w e e m i ddl e   a nd   pro xi m a l   pha l a ng e s   (P IP (a nd  b e t w e e proxi m a l   a nd  m e t a c a r pa l   pha l a nge s   [M IP ])  a re   e a s i l y   brok e n ,   t hus   i t hi s   d e s i gn ,   w e   p l a c e d   a   l e a t he r   s he e t   a t   t he   j o i nt .   A   rubb e r   m a t e ri a l   w a s   a l s o   pl a c e i n   t h i s   j o i nt   (P IP   a nd   M IP t p ul l     t he   fi n ge r   i t he   e xt e ns i on   pos i t i on.   T he   d e s i gn   of   t h e   p ros t he t i c   h a nd   w a s   c a pa bl e   o h ol d i ng   e l e v e   obj e c t s   w h i c h   us e d   i da i l l i f e .   In  or de t a vo i a   s l i p,   f o ur   s he e t s   of  ru bbe r   w e r e   p l a c e d   on  t he   pa l m a s i d e .   In  t he   e xpe ri m e n t ,   t he   f i ve   f i ng e rs   o t h e   pros t h e t i c   h a nd   c a n   hol d   t he   o bj e c t   f i r m l y   w i t hou t   a ny   s l i p .   E a c h   fi nge w a s   a bl e   t ho l d   t h e   o bj e c t   w i t t h e   m e a forc e   of  2 0. 40±  1 . 02   N   ( m e a n   ±  s t a nd a rd   de v i a t i o n).   T hus ,   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol         L ow - c os t   and   op e n - s our c e   ant hr opom or phi c   pr os t h e t i c s   h an us i ng   ( T r i w i y ant o   T r i w i y an t o )   959   fut ur e   w ork ,   w e   s u gge s t e us i ng  t hi s   d e s i gn   t b e   a ppl i e t a m put e e   s u bj e c t s .   F urt he r m or e ,   e a c f i ng e of     t he   pros t he t i c s   ha nd  c a b e   c on t rol l e i ndi v i du a l l a s   s how n   i . ur e   5   by   us i n f i ve   po t e n t i o m e t e rs .   A   l ow   c os t   a nd   op e n - s our c e   p ros t h e t i c   h a nd   h a ve   b e e d e ve l ope d   i n   t hi s   w ork   w h i c h   r e qu i re d     t he   c os t   of   471 . 99   U S for   a   s i ng l e   r i ght   h a nd .   M os t l y ,   t h e   c os t   t bui l d   t h i s   pr os t h e t i c s   ha nd   w a s   c ons u m e d   for  t h e   l i ne a r   a c t u a t ors   ( 350   U S $).   T h e re f ore ,   i n   fut ur e   w ork ,   a   n e w   a c t u a t or   w i t h   a   l ow   c os t   w a s   re qu i re d   t o   be   pro pos e d .   T he   ot h e r e l a t e s t u di e s ,   w h i c h   c o nc e rne t h e   d e ve l op m e n t   of  t h e   pros t he t i c   ha nd,   re p ort e s o m e   va ri o us   re s u l t s   a nd  c os t s .   A kht a e t   a l .   d e ve l op e a   pros t he t i c   ha nd  for   t h e   a m pu t e e ,   w hi c h   r e qui re a   c os t   o 553. 06   U S [9] .   In   t h e   de s i g n,   m os t l y   t h e   c os t   of   m a t e ri a l s   w a s   us e d   t bu t he   dc   m ot or .   O t h e s t udi e s ,   a bo ut   t he   pros t h e t i c s   ha nd,   w a s   propos e by  K r a us z   e t   a l .   T h e d e s i gn e a ope n - s ourc e   pros t h e t i c   ha nd  w i t h   s i x   de gre e s   of  f re e do m   w i t h   t h e   c os t   of   2 , 221   U S [24] .   E v e t hough  t h e obt a i n e d   a   good   pr os t he t i c s   h a nd   bu t   t he   c os t   i s   e xpe ns i ve ,   w hi c m os t l us e d   t o   buy   t he   ge a r   he a a n d c   m o t ors .   In  t hi s   s t udy ,   t h e   prop os e d   pr os t h e t i c   h a nd ,   w hi c h   us e d   a   l i ne a r   a c t u a t or   w i t h   s e rvo   c ont rol ,   prov e d   t ha t   t h e   de s i gn   i s   a   l ow   c os t ,   l i gh t w e i ght ,   a nd   op e n   s ourc e .   T he   E M G   s i gn a l   h a s   de m ons t r a t e d   t h e   a bi l i t y   t o   c ont r ol   t h e   h a nd   s m o ot h l y.   H ow e ve r,   t he   s i n gl e   c h a nne l   of  t he   E M G   s i gn a l   c a n   c ont r ol   i n   t w o   m ot i on    (gra s a nd   op e h a nd) .   In  f ut ur e   w o rk,   t h e   E M G   s i gna l   (s i ng l e   c h a nne l )   w i l l   b e   us e d   t o   c o nt ro l   m or e   t ha n   t w o   m ove m e nt s .   T h e   a c t i vi t y   of   t h e   E M G   s i gna l   de pe nds   on   s om e   p hys i c a l   c ond i t i on ,   s u c h   a s   t he   p os i t i on   of     t he   e l e c t ro de s ,   s w e a t ,   a n m us c l e   f a t i gue   [25 ,   26] .   T h e re f ore ,   t h e s e   pa ra m e t e rs   w e r e   re qu i r e t o   be   c ons i d e re i t he   d e ve l op m e n t   o t he   pros t he t i c s   h a nd .       5.   C O N C LU S I O N   In  t hi s   w ork,   w e   pr e s e n t e t h e   d e ve l op m e n t   of  l ow - c os t   a nd  o pe n - s our c e   a n t hropo m orp hi c   pros t he t i c s   ha nd .   T h e   w e i gh t   a nd   c os t   t o   bu i l d   t he   a nt hro pom orphi c   ha n w e r e   531   gr a m s   a n 4 71. 99  U S $ ,   re s p e c t i v e l y .   T he   c ont r i bu t i on   of   t hi s   s t udy   i s   t ha t   t he   pr os t h e t i c s   ha nd   w a s   dri v e n   us i n t he   l i n e a r   a c t ua t or,   w h i c h   h a s   l ow   pow e r   c o ns um p t i o a nd   l i gh t w e i ght .   T h e   s e c ond   c ont r i bu t i on  i s   t ha t   t h e   pros t h e t i c s   h a nd   c a n   b e   c on t rol l e d   us i ng  a   s i ng l e   c ha nn e l   E M G   t gra s p   e l e ve n   d i ffe r e n c e   ob j e c t s .   F ur t h e rm o re ,   t hi s   pros t he t i c s   h a nd   de ve l op m e n t   ha s   l ow   n oi s e   w h e i t   w a s   op e ra t e d .   T h e   pros t h e t i c   h a nd   c a n   be   a pp l i e t o   a m put e e s   for   c os m e t i c   purpos e s   a nd   he l p   i n   da i l y   a c t i vi t y.   T he   l i m i t a t i o of   t h i s   w ork   i s   t h a t   t he   E M G   s i gn a l   c on t ro l l e t he   fi v e   f i ng e rs   s i m ul t a ne ous l y.   In  fut ur e   w o rk,   a   re a l - t i m e   e m be dde d   p a t t e r re c ogn i t i on  s ho ul d   be   propos e t c on t rol   e a c h   fi nge i ndi v i du a l l y.       A C K N O WL ED G E M EN TS   T he   a u t hor  re v e a l e d   re c e i pt   of  t he   fol l ow i ng  f i na n c i a l   r e s ourc e s   for   re s e a r c h,   a u t hors h i p,   a n publ i c a t i o of   t h i s   a rt i c l e :   T hi s   s t udy   w a s   s up port e d   by  P O L T E K K E S   K E M E N K E S   S ur a ba ya ,   M i ni s t r of   H e a l t h ,   In done s i a   t hr ough   t h e   Re s e a r c o D o m e s t i c   Co r pora t i on   be t w e e n   P O L T E K K E S   K E M E N K E S   S ura ba y a ,   M i ni s t r o H e a l t h ,   I ndon e s i a   a nd  D r .   S oe t om o   H os pi t a l   S u ra b a ya .       R EF ER EN C ES   [1]    Ba s m a j i a J   V ,   D e   L u c a   CJ ,   Ch a pt e 3 :   D e s c ri p t i on   a nd   A n a l ys i s   o t h e   E M G   S i gn a l .   In :   M us c l e s   a l i ve :   t he i f unc t i ons   re ve a l e b e l e c t rom yogr a phy ,”   B al t i m or e :   Wi l l i am s   &   Wi l k i ns ,   pp .   46 100 ,   1985 .   [2]    A s gha ri   O s koe i   M ,   H H . ,   " M yo e l e c t ri c   c on t rol   s ys t e m s - A   s urve y , "   B i om e d i c al   S i gna l   P r oc e s s i ng   and   Cont r ol ,   vo l .   2,   no .   4 ,   pp .   2 75 - 294 ,   O c t ob e r   200 7.     [3]    Ba s m a j i a n   J V . ,   D e   L u c a   C J. .   Ch a pt e r7:   E M G   S i gn a l   A m pl i t ud e   a nd   F orc e .   In:   M us c l e s   a l i ve :   t he i r   func t i ons   re v e a l e d   by   e l e c t r om y ogra phy ,”   B a l t i m or e :   Wi l l i a m s   &   Wi l k i ns ,   p p .   1 87 200 ,   1985 .   [4]    T ri w i ya n t T . ,   P a w a na   I P A . Ir i a nt B G . ,   Indr a t T B . ,   W i s a na   I D G H. ,   E m b e dd e s ys t e m   for   uppe r - l i m b   e x os ke l e t on   ba s e on   e l e c t ro m yog ra ph c on t rol ,   T E L KO MNIK A   T e l e c om m uni c at i on   Com put i ng   E l e c t r oni c s   a nd  Cont r o l ,   vo l .   17 ,   no.   6 ,   p p.   2992 - 3002,   D e c e m b e r   2 019 .   [5]    T ri w i ya n t o,   W a h yunggo ro  O . ,   N ugro ho  H A . ,   H e r i a nt o   H . ,   Q ua nt i t a t i ve   Re l a t i ons h i p   Be t w e e F e a t ure   E xt r a c t i on   o s E M G   a nd   U pp e r   L i m b   E l b ow   J o i nt   A ng l e ,   2016  Int e r nat i ona l   Se m i nar   on  A pp l i c at i on   f or   T e c hno l og y   o f   I nf or m a t i on   and   Com m u ni c at i on  (ISe m a nt i c ) S e m a ra n g,   pp .   44 - 50 ,   2 016 .     [6]    Brune l l l i   D . ,   M e m be r   S . ,   F a r e l l a   E . ,   G i ova ne l l i   D ,   M i l os e vi c   B . ,   M i na k ov  I. ,   D e s i gn   Cons i de r a t i ons   for   W i r e l e s s   A c qui s i t i on   of   M u l t i c h a nn e l   s E M G   S i g na l s   i n   P ros t he t i c   H a nd   Con t rol ,   IE E E   Se ns or s   J o ur nal vol .   16 ,   no.   23 ,   pp.   833 8 - 8347 ,   D e c e m be r   2016 .     [7]    A ri ya n t o   M . ,   M una di ,   H a ry a di   G D . ,   Is m a i l   R . ,   P a k pa h a J A . ,   M us t a qi m   K A. ,   A   l ow   c os t   a nt hr opo m orph i c   pros t he t i c   h a nd   us i ng   D C   m i c ro   m e t a l   ge a m o t or,   2016   3 rd   Int e r nat i ona l     Conf e r e nc e   o In f o r m at i on  T e c hno l og y ,   Com pu t e r ,   and   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng  ( ICIT A CE E ) ,   S e m a r a ng ,   pp.   42 - 46 ,   2016 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              IS S N :   1693 - 6930   T E L K O M N IK A   T e l e c om m un   Co m put   E l   Con t rol V ol .   18 ,   N o.   2 A pri l   2 020:    953   -   9 60   960   [8]    V uj a k l i j a   I . ,   F a ri n a   D . ,   A s z m a n O . ,   N e w   d e ve l op m e n t s   i pros t h e t i c   a r m   s ys t e m s ,   O r t h op e d i c   Res e ar c h   and   R e v i e ws ,   vol .   2 016 ,   no .   8,   pp .   31 - 39 ,   J u l y   2016 .     [9]    G e e t ha n j a l i   P . ,   M y oe l e c t ri c   c ont ro l   of   pros t he t i c   ha nds :   S t a t e - of - t he - a r t   re v i e w ,   M e d i c a l   D e v i c e s :   E v i d e n c e   and   Res e ar c h ,   v ol .   9 ,   no.   1 ,   p p.   247 - 255 ,   J u l 2 016 .     [10]    K i s t e nb e rg   R S. ,   P ros t h e t i c   C hoi c e s   f or  P e opl e   w i t L e a nd  A r m   A m put a t i ons ,   P h y s i c a l   Me d i c i ne   and   R e ha bi l i t at i on   Cl i n ics   of   N or t h   Am e r i c a ,   vol .   25,   no .   1,   pp.   93 - 115 ,   F e bru a ry   201 4.   [11]    A ndra d e   N A . ,   Borg e s   G A . ,   Ro m a ri z   A R S. ,   A   n e w   bi om e c ha ni c a l   h a nd   pros t he s i s   c ont r ol l e d   by   su rfa c e   e l e c t rom y ogra phi c   s i g na l s ,   2007   29 th   A nnua l   In t e r n at i on al   C onf e r e n c e   of   t he   IE E E   E ngi n e e r i ng   i M e d i c i ne   and   B i ol ogy   So c i e t y ,   L y on,   pp .   6141 - 6 144 ,   2 007 .   [12]    S a uda b a y e v   A . ,   V a ro l   H A. ,   S e ns o rs   f or   robo t i c   ha nd s :   A   s urv e y   of   s t a t e   of   t he   a rt ,   I E E E   A c c e s s   vol .   3 ,   p p.   1765 - 1782 ,   2015 .     [13]    S e gi l   J . ,   P a t e l   R . ,   K l i ngn e r   J .   W e i r   R F . ,   Cor re l l   N . ,   M ul t i - m od a l   p ros t h e t i c   f i nge rt i s e ns or   w i t h   proxi m i t y,   c ont a c t ,   a nd   for c e   l o c a l i z a t i on   c a p a bi l i t i e s ,   A d v anc e s   i n   M e c h ani c a l   E ng i ne e r i ng ,   vol .   11 ,     no.   4,   M a r c h   2019 .     [14]    A kht a A . ,   Cho i   K Y . ,   F a t i na   M . ,   Cor nm a J . ,   W E . ,   S o m be c J . ,   e t   a l . ,   A   l ow - c os t ,   o pe n - s o urc e ,   c om p l i a nt   ha n for  e na bl i ng  s e ns or i m ot or  c on t rol   for  p e op l e   w i t t r a ns ra di a l   a m pu t a t i o ns ,   2016  38 t h   A nnua l   Int e r na t i ona l   Co nf e r e nc e   o f   t h e   I E E E   E ngi n e e r i ng  i Me di c i n e   and  B i ol og y   So c i e t y   (E MB C ) O rl a ndo ,   F L ,   p p.   4642 - 4645 ,   2016 .   [15]    G e e t ha n j a l i   P . ,   R a y   K K. ,   A   L ow - Cos t   R e a l - T i m e   R e s e a rc h   P l a t form   for   E M G   P a t t e rn     Re c o gni t i on - Ba s e d   P ros t h e t i c   H a nd,   IE E E / A SME   T r ans ac t i ons   on   M e c h at r oni c s ,   v ol .   20 ,   no.   4 ,     pp.   1948 - 1 955 ,   A ug   20 15.     [16]    K a s i m   M A A . ,   A qi l a h   A . ,   J a ffa r   A . ,   L ow   C Y . ,   J a a f a r   R . ,   B a ha ri   M S. ,   D e v e l opm e nt   of   U i T M   R obot i c   P ros t he t i c   H a nd ,   I nt e r nat i onal   J our n al   o f   Me c h an i c al   an d   M e c hat r on i c s   E ng i ne e r i ng ,   vol .   7 ,   no .   1 ,     pp.   132 - 13 7,   201 3.   [17]    T om c z yńs ki   J . ,   M a ń kow s ki   T . ,   W a l a s   K . ,   K a c z m a r e k   P . ,   C IE - H a nd   t ow a r ds   P ros t he t i c   L i m b ,   P r ogr e s s   i A ut om at i on,   R obot i c s ,   a nd  Me as ur i ng  T e c hni qu e s ,   vo l .   35 1,   pp.   275 - 284 ,   J a nua r 2 015.     [18]    L e n z i   T . ,   L i ps e y   J . ,   S e ns i nge r   J W. ,   T h e   RIC   A r m - A   S m a l l   A nt hropo m orph i c   T r a ns hum e r a l   P ros t he s i s ,   i n   I E E E / A SM E   T r ans a c t i ons   o M e c hat r on i c s ,   v ol .   21 ,   n o.   6 ,   pp .   2660 - 2671 ,   D e c   2016 .   [19]    M a rt i ni ,   F un da m e n t a l   of   A n a t o m y   a nd   P hys i ol ogy ,   9 th   e d.   P e ar s on   E du c a t i on .   B os t on:   P e a rs on   E duc a t i on ,   p p.   1272 ,   2012 .     [20]    S t e ge m a D . ,   H e rm e ns   H . ,   S t a nd a rds   for   s urfa c e   e l e c t rom y o gra phy :   T h e   E uro pe a n   proj e c t   S urfa c e   E M G   for  non - i nv a s i v e   a s s e s s m e n t   o m us c l e s   (S E N IA M ),   Sur f ac e   E l e c t r om y ogr aph y   A pp l i c at i on  A r e as   and   P ar am e t e r s .   P r oc e e d i ngs   of   t he   T hi r d   G e ne r a l   SE NIA M   Wor k s hop   on   s ur f a c e   e l e c t r om y ogr ap hy   pp.   108 1 2,   J a nu a ry   2007 .     [21]    L uc a   C .   D e ,   D e   L uc a   C J. ,   T he   us e   of   s urf a c e   e l e c t rom y og ra phy   i n   bi om e c h a ni c s ,   J our nal   o f   A ppl i e d   B i om e c ha ni c s vol .   13,   pp .   135 - 16 3,   1997 .     [22]    T ri w i ya n t o,   W a hy ungg oro   O . ,   N ugroho   H .   A . ,   H e ri a nt o ,   A i nve s t i g a t i on  i nt t i m e   do m a i n   fe a t ure s   of   s urfa c e   e l e c t ro m yogr a phy   t o   e s t i m a t e   t h e   e l bow   j oi nt   a n gl e ,   A d v anc e s   i n   E l e c t r i c a l   and   E l e c t r on ic   E ng i n e e r i ng ,   v ol .   1 5,   no .   3 ,   pp.   44 8 - 458 ,   2017 .     [23]    Z uni g a   J M . ,   P e c J . ,   S r i v a s t a v a   R . ,   K a t s a v e l i s   D . ,   Ca rs on   A . ,   A O p e S our c e   3D - P ri nt e T ra ns i t i on al  H a nd  P r os t he s i s   for   C hi l dre n ,   in   J P O   J ourn a l   of   P ros t h e t i c s   a nd   O rt hot i c s ,   vo l .   28 ,   no .   3 ,   pp .   10 3 - 108 ,   M a y   2 016.   [24]    K ra us z   N E . ,   Rorr e R A L . ,   W e i r   R F .   F f,   D e s i gn  a nd   F a bri c a t i on   of   a   S i x   D e g re e - of - F r e e dom   O p e n   S ourc e   H a n d,   i I E E E   T r ans a c t i ons   on  N e ur al   S y s t e m s   and   R e habi l i t at i on   E ng i n e e r i n g ,   vol .   24,   no .   5,   pp.   562 - 57 2,   M a y   20 16.   [25]    T ri w i ya n t o   T . ,   W a h yunggo ro   O . ,   N u groho   H A . ,   H e ri a nt o   H . ,   M us c l e   f a t i gu e   c o m pe ns a t i on   of   t h e   e l e c t rom y ogra phy  s i gna l   for   e l bow   j oi nt   a ng l e   e s t i m a t i on   us i ng  a d a pt i ve   fe a t ur e ,   Com put e r s   and   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   vol .   71,   pp .   284 - 29 3,   O c t ob e 2 018.     [26]     T ri w i ya n t o   T . ,   W a hy unggor O . ,   N ugro ho  H A . ,   H e ri a nt o   H . ,   C ont i nuous   w a v e l e t   t r a ns for m   a n a l ys i s   of  s urf a c e   e l e c t rom yogr a phy   for   m us c l e   f a t i gu e   a s s e s s m e n t   on   t he   e l bow   j oi nt   m o t i o n,   B i om e di c a l   E ngi n e e r i ng ,   v ol .   1 5,   no .   3 ,   pp.   42 4 - 434 ,   O c t o be r   2017 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.