Abstrak–- Secara garis besar semua jenis gerakan itu dapat dikelompokkan menjadi dua bagian besar, yaitu gerakan tubuh bagian atas (upper limb) dan bawah (lower limb). Semua jenis gerakan, termasuk berjalan, merupakan hasil dari sebuah proses rumit yang melibatkan otak, sumsum tulang belakang, saraf perifer, otot, tulang dan sendi. Paralyzed lower limbs adalah suatu kondisi klinis pada pasien yang berupa kelumpuhan anggota tubuh bagian bawah. FES (Functional Electrical Stimulator) adalah merupakan salah satu divais yang dipergunakan sebagai metode terapi restorasi gerakan pasien dengan paralyzed lower limbs untuk mengaktifkan jaringan motoriknya, sehingga pasien dapat berjalan. Harapan utama dari penelitian ini adalah adanya disain sistem FES dengan komunikasi data tanpa kabel. Dengan Wireless FES yang menggunakan X-Bee Pro, diharapkan dapat semakin memudahkan dan mempercepat proses restorasi kelumpuhan pasien bagian bawah.
Kata Kunci— Saraf perifer, paralyzed lower limbs, Functional Electrical Stimulator, restorasi.
I. PENDAHULUAN
unctional electrical stimulator (FES) telah banyak
diteliti untuk digunakan dalam merestorasi kemampuan motorik pada pasien yang mengalami kerusakan pada susunan syaraf pusat yang diakibatkan oleh spinal cord injury (SCI) maupun stroke. Penelitian mengenai FES pada level klinis mencakup restorasi kemampuan gerak dari alat-alat gerak manusia bagian atas (upper limb) maupun bawah (lower limb) dalam kehidupan sehari-hari, seperti menggenggam (grasping) [1], [2], berdiri (standing) dan berjalan (gait) [2], [3]. Di Indonesia, banyak penderita kelumpuhan yang mengalami kehilangan kemampuan berjalan yang diakibatkan oleh gangguan sistem syaraf motorik akibat
spinal cord injury atau kerusakan pada otak (brain damage). Oleh karena itu FES sangat potensial untuk
dikembangkan di Indonesia sebagai salah satu metode rehabiltasi sistem motorik.
Aplikasi FES untuk restorasi kemampuan berjalan pada level klinis pada umumnya menggunakan sistem yang ditrigger secara manual dengan menerapkan kendali open-loop. Sistem ini banyak diapakai karena sederhana dan mudah diaplikasikan. Pada dasarnya, sebuah open-loop FES tidak memanfaatkan muscle
model untuk memprediksi pola dari intensitas stimulasi
listrik. FES sistem dengan kendali open-loop dapat
menghasilkan gerakan yang baik hanya dalam kondisi
musculo-skeletal system yang dikontrol tidak
mengalami gangguan. Gerakan organ tubuh manusia yang diaktifkan oleh FES membutuhkan suatu metode pengendalian yang handal sehingga dapat menghasilkan gerakan yang diinginkan. Akan tetapi mengendalikan gerakan organ tubuh manusia yang diaktifkan oleh FES adalah sulit dan sangat kompleks dikarenakan nonlinearitas dari respon neuro-muscular system, variasi dari respon musculo- skeletal system terhadap stimulasi listrik, time delay yang panjang, dan gejala kelelahan (muscle fatigue). Oleh karena itu, untuk mengatasi kesulitan- kesulitan dalam pengendali FES maka digunakan closed-loop control untuk menghasilkan gerakan yang akurat.
Pengembangan FES system dalam penelitian ini dalam rangka menjawab permasalahan kurangnya sarana rehabilitasi motorik dan merupakan tindak lanjut dalam memasyrakatkan FES ke level klinis dengan cara menggunakan closed-loop control. Sistem typical
closed-loop FES terdiri dari kontroler, stimulator dan
sistem sensor, seperti pada Gambar 1. Sistem yang akan dikembangkan dalam penelitian ini meliputi beberapa subsistem yang digambarkan dalam Gambar 2.
Gambar 1. Diagram sebuah closed-loop FES system
Gambar 2. Sistem yang akan dikembangkan
Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah perancangan dan implementasi subsistem pendukung dari closed-loop FES system yang meliputi: - Perancangan dan implementasi metode kendali FES. - Perancangan dan implementasi portable sensor
system dengan menggunakan fusi sensor-sensor
++++ −−−− error Musculo-skeletal System ΣΣΣΣ Controller θtarget θ Stimulator Sensor Closed-loop FES System Sensor System
Control Method Stimulator & Controller
Desain Wireless Functional Electrical Stimulator
Menggunakan X-Bee Pro
Bambang Supeno*, Rachmad Setiawan, Achmad Arifin
Bidang Keahlian Teknik Elektronika, Program Pascasarjana Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
* bambang.supeno10@mhs.ee.its.ac.id
mekanik dengan ukuran miniatu dan accelerometer.
- Perancangan dan implementasi
stimulator dan rangkaian p mikrokontroler ATMega8.
II. TINJAUAN PUST Hilangnya sinyal perintah moto otot pada pasien lumpuh dap menggantikan sinyal perintah ters stimulasi elektrik buatan (a
stimulation) yang diaplikasikan pad
(peripheral nervous system) atau ot buatan ini bekerja dengan cara yang perintah motorik dari otak, mengha untuk menghasilkan gaya otot yan gerakan. Metoda ini disebut dengan
stimulation, selanjutnya disebut F
untuk menghasilkan kontraks mengembalikan fungsional geraka FES digunakan sebagai ortosis yan terapi terhadap kelumpuhan yang dapat menghasilkan indirect contro otot dan gerakan, dan berkontribu sistem neural yang mengalam Kontribusi FES dalam normali tersebut disebabkan motorik respo dan berulang terhadap sinyal stim diterapkan secara terprogram d jangka yang panjang. Riset klin restorasi gerakan dengan FES meli gerakan fungsional dalam kehidupa menggenggam (grasping)[3],[4], b (standing and gait) [1], [4].
Gerakan manusia yang d membutuhkan metoda kendali ya dapat merestorasi kemampuan g diinginkan. Akan tetapi mengendali badan dengan FES adalah tug kompleks, dikarenakan oleh nonli
neuro-musculo-skeletal [5]-[7], va
[8], waktu jeda dan kelelahan otot faktor inter-subject variability, m yang tepat untuk seorang pasien dirinya sendiri dan dapat diperoleh melalui langkah eksperimen. P aplikasi metoda kendali FES untu meliputi metoda kendali open-loo [10]-[14], dan closed-loop control
closed-loop control telah dan sed
aplikasi FES pada level klini menggunakan sistem sederhana
open-loop control. Hal ini dikarena system yang sedang diteliti masi
keseluruhan kriteria kehandalan d aplikasi klinis. Sistem dengan open dipakai karena sederhana dan muda Secara konseptual, diagram co diperlihatkan pada Gambar 3. Deng yang sudah ada dan dikontro
cycle-to-cycle tersebut, diharapkan
dapat bergerak sesuai dengan gerak
iatur, yakni gyroscope asi portable electrical
pengendali berbasis
STAKA
torik dari otak menuju apat diatasi dengan tersebut dengan sinyal
artificial electrical
ada susunan syaraf tepi otot. Stimulasi elektrik ang sama dengan sinyal hasilkan kontraksi otot yang dibutuhkan untuk an functional electrical t FES, dengan tujuan
ksi muskular dan kan [1]. Secara klinis ang menghasilkan efek g diderita pasien. FES
trol terhadap kontraksi
busi untuk normalisasi lami kerusakan [2].
alisasi sistem neural spon yang terprogram timulasi elektrik yang dan berulang dalam linis dasar mengenai elibatkan beberapa tipe
pan sehari-hari, seperti ], berdiri dan berjalan
diimbas oleh FES yang cocok sehingga gerak seperti yang alikan gerakan anggota ugas yang sulit dan nlinearitas dari sistem varibalitas respon otot tot [6],[9]. Oleh karena maka parameter FES en hanya cocok untuk leh melalui identifikasi Penelitian mengenai ntuk restorasi gerakan
loop control [1], [4],
[15]-[19]. Walaupun sedang diteliti, namun linis pada umumnya
na dan dikendalikan nakan closed-loop FES asih belum memenuhi n dan integrasi dalam
en-loop control banyak
dah diaplikasikan. control cycle-to-cycle engan FES gait pattern
trol dengan metode an penderita paralyzed rakan individu normal.
Aturan burst duration stimul ini yang dihasilkan:
TB[N] = TB[N-Dimana TB[n-1] adalah besar sebelumnya, ¨TB[n] adalah n
kontroler.
Gambar 3. Diagram konseptual Pencarian metode kenda efektif melibatkan dua
trajectory-based control da Trajectory-based control, wa
oleh Kubo dkk [15], nam pengendalian single-joint (k pengujian dengan two-joint m
joints), tidak bisa mengkomp
satu joint terhadap joint yang penelitian Hatwell dkk [1
feasibility dari trajectory-ba
jelas, dalam beberapa ka walaupun metode ini diwu
controller.
Boost Converter atau st to dc converter yang ber
tegangan dc menjadi level tinggi. Prinsip kerja dari ran saklar S tertutup, sebagaiman arus akan mengalir melewati i tersimpan di induktor L. Pada akan mengalir melewati diod sehingga kapasitor tersisi berfungsi sebagai pompa yan saat saklar S tertutup dan kapasitor C ketika saklar S kembali tertutup maka akan te pada induktor L dan energ kapasitor C saat saklar S te kapasitor menjadi 2 Vs. K kapasitor C akan terus berta energi yang dialirkan dari ind
Gambar 4. Rangkaian d III. PERANCANGANAL Berikut adalah diagram FES, terlihat pada Gambar 5 bagian utama. Bagian pertam dengan PC (personal compu dua terhubung ke kaki pa
ulasi TB[n] pada cycle saat
-1] +¨TB[N]
sar burst duration pada cycle h nilai yang dihasilkan oleh
ual control cycle-to-cycle [24] dali untuk FES gait yang metoda kendali yakni dan cycle-to-cycle control. walau dapat dibuktikan stabil namun itu terbatas untuk
knee joint control). Pada t movements (knee and ankle
mpensasi pengaruh gerakan ng lain. Hasil pengujian pada
[16] menunjukkan bahwa
based control masih belum
kasus mengalami osilasi, wujudkan dengan adaptive
step up converter adalah dc
berfungsi menaikkan level el tegangan dc yang lebih rangkaian ini adalah, ketika
ana terlihat pada Gambar 4, ti induktor L dan energi akan da saat saklar S terbuka, arus iode D menuju kapasitor C i sebesar Vs. Induktor L yang menerima energi pada
an mengalirkan energi ke S terbuka. Ketika saklar S n terjadi penyimpanan energi
ergi ini akan dialirkan ke terbuka, sehingga tegangan . Kenaikan tegangan pada ertambah dengan pemberian
nduktor.
n dasar boost converter
LATWIRELESS-FES m blok dari sistem Wireless r 5, yang terbagi dalam dua tama adalah yang terhubung
puter), sedangkan bagian ke
paralyzed. Kontrol utama atau start awal terletak pada
PC, sehingga selama tombol start belum diaktifkan, walau sistem FES sudah standby, tidak terjadi proses pengiriman dan penerimaan data.
Proses penerimaan dan pengiriman data terjadi dengan menggunakan protokol untuk setiap mikrokontroler yang menangani pengambilan data sensor dan pengiriman perintah ke mikrokontroler yang menangani kontrol FES. Adapun protokol yang digunakan adalah sebagai berikut:
• Pada saat komputer mengirimkan data serial dengan huruf ’a’, maka mikrokontroler slave akan mengambil data dari gyro untuk sumbu x dan mengirimkannya ke komputer dengan data biner.
• Pada saat komputer mengirimkan data serial dengan huruf ’b’, maka mikrokontroler slave akan mengambil data dari gyro untuk sumbu y dan mengirimkannya ke komputer dengan data biner.
• Pada saat komputer mengirimkan data serial dengan huruf ’c’, maka mikrokontroler slave akan mengambil data dari accelerometer untuk sumbu x dan mengirimkannya ke komputer dengan data biner. • Pada saat komputer mengirimkan data serial dengan
huruf ’d’, maka mikrokontroler slave akan mengambil data dari accelerometer untuk sumbu y dan mengirimkannya ke komputer dengan data biner. • Pada saat komputer mengirimkan data serial dengan
huruf ’e’ dan diikuti oleh data, maka komputer memerintahkan mikrokontroler slave yang menangani lebar pulsa FES untuk mengeluarkan pulsa-pulsa FES dengan lebar seperti yang diperintahkan komputer. • Pada saat komputer mengirimkan data serial dengan
huruf ’f’ dan diikuti oleh data, maka komputer memerintahkan mikrokontroler slave yang menangani amplitudo FES untuk mengeluarkan tegangan FES sesuai dengan yang diperintahkan komputer.
IV. HASIL DISAIN DAN PENGUJIANALAT Selanjutnya, berdasarkan diagram blok disain pada Gambar 5, dibuat rangkaian wireless FES dengan menggunakan komponen utama IC X-Bee Pro sebagai tranciever data. Bagian pertama adalah mewujudkan rangkaian interface yang akan menghubungkan PC dengan bagian transceiver X-Bee Pro, sebagaimana terlihat pada Gambar 6 dan 7. IC TC232CPE merupakan perangkat yang memiliki dual transceiver RS-232, yang sesuai dengan pedoman EIA/TIA RS232E serta ideal untuk semua jenis link komunikasi yang menggunakan RS232. Perangkat ini beroperasi dengan catu daya 5V dan berisi dua konverter tegangan yang menghasilkan pasokan listrik ± 10V. TC232CPE ini memiliki empat tingkat translator/konverter. Dua diantaranya adalah pemancar RS-232 yang mengkonversi tingkat masukan TTL/CMOS ke tingkat keluaran RS-232. Dua konverter lainnya adalah penerima RS-232 yang mengkonversi masukan RS-232 untuk tingkat keluaran 5V pada TTL/CMOS. Penerima memiliki ambang batas nominal 1.3V, histeresis tipikal 0.5V, dan dapat beroperasi dengan range tegangan input sampai ± 30V. Foto dari alat Interface to RS 232 diperlihatkan pada Gambar 8.
Gambar 5. Diagram Blok Sistem Wireless FES
Gambar 6. Interface RS232 dan Tx-Rx X-Bee Pro (master)
Gambar 7. Rangkaian Rx-Tx X-Bee Pro (slave)
Gambar 8. Foto Rangkaian Interface RS232 dan Tx-Rx X-Bee Pro (master)
Gambar 9. Rangkaian ADC0820 dan MUX4051
Gambar 10. Foto Rangkaian Rx-Tx X-Bee Pro (slave) dan ADC0820/MUX4051
TABEL 1. LOGIKA SEKUENSIAL PADA M
RF Module merupakan sebuah
modul yang dapat dengan mud dengan berbagai macam mik
frequency tranciever ini merupakan
terdiri dari RF receiver dan RF sistem interface serial UART asyn pertama yang harus dilakukan dala
Module agar dapat melakukan komu
adalah melakukan setting konfigura Proses konfigurasi ini dapat dilakuk X-CTU yang merupakan software a
RF Module. Cara lain untuk mela
dilakukan melalui hyperterminal
setting konfigurasi address melalu
dua metode. Metode pertama
percommand dan metode kedu command on one line.
ADC0820 mempunyai data tinggi dan catu daya tunggal. Adapu teknis ADC0820 adalah sebagai ber (VCC) = Tegangan referensi (Vre
track-and-hold yang terintegrasi. clock eksternal. Memiliki tiga o Mode,WR-RD (Write-Read) Mod Alone Operation. Waktu Konvers Mode dan 1,5 ms pada Write-Read Stand Alone Operation. Range inpu
(dengan VCC = +5 VDC). Selisih h penghitungan maksimum 1 LSB (se menggunakan VCC = +5 VDC). T pengaturan zero atau full-scale paralel dengan level tegangan CMO
Multiplekser analog 4051 ad penyaluran data (analog) dari sejum kanal keluaran. Pemilihan salah dihubungkan ke saluran ditentukan spesifik, yang ditunjukkan pada Ta kode biner menunjukkan atau me 001 maka berarti sinyal yang dihu keluaran adalah sinyal informasi dalam pencacah biner 3 bit. Da (GYRO Y). Bagian multiplekser in masukan, yaitu pin 13 dan 14 men gyrometer (GYRO X dan Y) sedan menerima masukan dari accelerato Baik gyro mau acc, keduanya tertem kaki pasien. Rangkaian ADC08 diperlihatkan pada Gambar 9, dan fo pada Gambar 10.
Berikutnya adalah rangk stimulator/FES. Bagian ini adalah m inti dari Functional Electrical Stim mampu menghasilkan sinyal kelu pulsa. Sebagai pulse generator, mikrokontroler 892051, khususnya Skema rangkaian pembangkit pul
MULTIPLEKSER 4051
ah wireless embedded udah di-interface-kan ikrokontroler. Radio kan sebuah modul yang
F transmitter dengan synchronous. Langkah
alam menggunakan RF munikasi point to point urasi alamat (address). kukan melalui software e aplikasi khusus untuk elakukan setting dapat
al. Untuk melakukan
alui hyperterminal ada a disebut one line dua disebut multiple
8-bit, berkecepatan apun fitur & spesifikasi berikut. Tegangan kerja ref) = +5VDC. Fungsi si. Tidak memerlukan operasi: RD (Read)
ode, WR-RD Stand
rsi 2,5 ms pada Read
ead Mode dan WR-RD
put 0 VDC hingga +5 V hasil pengukuran dan (sekitar 20 mV dengan Tidak membutuhkan
le adjust. Antarmuka
OS atau TTL.
adalah suatu sistem jumlah n kanal ke satu lah satu kanal untuk an oleh kode biner yang Tabel 1. Misalnya, saat mempunyai kombinasi ihubungkan ke saluran asi yang kedua yaitu Dalam hal ini pin 14 ini menerima beberapa
enerima masukan dari dangkan pin 12 dan 15 rator (ACC X dan Y). tempel pada bagian otot
0820 dan MUX4051 n foto alat diperlihatkan
gkaian pembangkit h merupakan rangkaian
timulator (FES), yang
eluaran dalam bentuk , digunakan sebuah ya pada pin 11 (P3.7). ulsa FES ditunjukkan
pada Gambar 11 dan pemban Gambar 12 di bawah in diperilhatkan pada Gambar 13
Gambar 11. Rangkaian P
Gambar 12. Rangkaian Pem
Gambar 13. Foto rangkai dan amplitu Keluaran pin 11 dari dipisah menjadi 2 jalur, salah sebuah transistor penguat Sedangkan yang lain, lebih da CMOS 4069 (U4A) sebelum penguat npn BD139 juga (Q kedua ini keluaran kole menggunakan penguat pn Akibatnya, bagian ini dikom P2, sehingga mengasilkan p besar, dan difungsikan sebaga Sebagai alat pendeteks dipergunakan sensor gyro-a diperlihatkan pada Gambar 1 bentuk kecil 4 mm x 4 mm x daya rendah, 3 aksis dengan o pengkondisi sinyal. Sensor dengan range full scale min dapat mengukur akselerasi s aplikasi tilt sensing sama ba akselerasi dinamis dari moti Foto rangkaian sensor diperlh
Gambar 14. Sensor Gyr diagram blok fungsi
bangkit amplitudo FES pada ini. Foto dari alat FES 13.
n Pembangkit Pulsa FES
embangkit Amplitudo FES
kaian pembangkit pulsa litudo FES
ri mikrokontroler langsung ah satunya disalurkan melalui t npn tipe BD139 (Q4). dahulu dibalik oleh inverter um akhirnya dilewatkan ke
(Q3). Bedanya, pada bagian olektor Q3 dibalik lagi pnp dari 2SA1265 (P2). ombinasikan dengan Q4 dan pulsa keluaran yang lebih agai sebuah boost converter.
ksi gerakan lower limb, accelerometer ADXL335, r 14. Sensor ini mempunyai x 1.45 mm, tipis, konsumsi output yang sudah melewati or ini mengukur akselerasi
inimum 3g. Sensor ini juga statis dari gravitasi dalam baiknya dalam pengukuran
otion, shock atau vibration.
rlhatkan pada Gambar 15.
yro-Accelerometer dan gsional ADXL335
Sebelum Wireless-FES diaplikasikan secara eksperimen kepada pasien, maka terlebih dahulu perangkat tersebut harus diuji-coba. Tahap awal adalah dilakukan beberapa pengukuran rangkaian. Hasil Pengukuran FES dengan menggunakan osiloskop digital TDS 2014 ditunjukkan pada Gambar 16.
Gambar 15. Foto rangkaian sensor Gyro-Accelerometer ADXL335 bagian pertama dan kedua
Gambar 16. Output dari FES menggunakan osiloskop
Grafik 1. Sudut accelerometer terhadap sumbu X dan Y untuk perubahan tiap 10 derajat.
Grafik 2. Sudut accelerometer terhadap sumbu X dan Y untuk perubahan tiap 5 derajat.
V. KESIMPULAN
Dari hasil pengukuran pada stimulator dengan menggunakan osiloskop digital, terlihat bahwa keluaran FES berupa pulsa, yang lebar dan level pulsanya dapat diatur dengan menggunakan PC. Kemudian pengukuran juga dilakukan pada bagian sensor ADXL335, yang dilakukan dalam dua macam perubahan sudut. Pada Grafik 1, diperlihatkan adanya pengukuran denan perubahan tiap 10϶, dan pada Grafik 2, diperlihatkan adanya pengukuran denan perubahan tiap 5϶. Akhirnya, diperoleh adanya perubahan sudut yang lebih maksimal pada perubahan sudut setiap 5϶͘ Dari dua hasil pengukuran tersebut, terbukti pula bahwa perangkat
tranciever X-Bee Pro dapat berfungsi dan berhasil
mentransfer data dengan baik. Yaitu, dari PC (master) menuju pasien (slave) dan sebaliknya.
REFERENCES
[1] A Kralj and T Bajd, “Functional Electrical Stimulation: Standing and Walking after Spinal Cord Injury,” CRC Press, Boca Raton, 1989.
[2] L. Vodovnik, T. Bajd, A. Kralj, F. Gracanin, P. Strojnik, “Functional Electrical Stimulation for Control of Locomotor System,” CRC Critical Review in Biengineering, pp. 63-131, 1981.
[3] N. Hoshimiya, A. Naito, M. Yajima, and Y. Handa, “A Multichannel FES System for the Restoration of Motor Function in High Spinal Cord Injury Patients,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 36, pp. 754-760, 1989.
[4] A. Arifin, T. Watanabe, and N. Hoshimiya, ''Design of Fuzzy Controller of the Cycle-to-Cycle Control for Multi-joint Movements of Swing Phase of Hemiplegic Gait Induced by FES,'' IEICE Trans. Information and Systems, Vol. E89-D, No. 4, pp.1525-1533.
[5] P.E. Cargo, P. H. Peckam, and G. B. Thrope, “Modulation of Muscle Force by Rectruitment During Intrmuscular Stimulation,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. BME-27, pp. 679-1980.
[6] M. Levy, J. Mizrahi, and Z. Susak, “Recruitment, Force, and Fatigue Characteristics of Quadriceps Muscles of Paraplegics Isometrically Activated by Surface Functional Electrical Stimulation,” J. Biomed. Eng.., vol. 12, pp. 150-156, 1990. [7] M. Ferrarin, A. Pedotti, “The Relationship between Electrical
Stimulus and Joint Torque: A Dynamic Model,” IEEE Trans. Rehabl. Eng., vol. 8, pp. 342-352, 2000.
[8] A. Trnkoczy, “Varibiality of Electrically Evoked Muscle Contraction with Special Regard to Closed-loop Control Orthosis,” Ann. Biomed. Eng., vol. 2, pp. 226-238, 1974. [9] B.J. Bigland-Ritchie, F. Fulbrush, and J. J. Woods, “Fatigue of
Intermittent Sub-maximal Voluntary Controctions: Central and Peripheral Factors,” J. App. Physiol., vol. 61, pp. 421-429, 1986. [10] D. R. Mc Neal, R. J. Nakai, P. Meadow, and W. Tu, “Open-loop Control of Freely-swinging Paralyzed Leg,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 36, pp. 895-905, 1989.
[11] H. J. Chizeck, R. Kobetic, E. B. Morales, J. J. Abbas, I. H. Donner, and E. Simon, “Control of Functional Neuromuscular Stimulation System for Standing and Locomotion in Paraplegics,” Proc. IEEE, vol. 76, pp. 1155-1165, 1988. [12] G. T. Yamaguchi, and T. Zajack, “Restoring Unassisted Natural
Gait to Paraplegia via Functional Neuromuscular Stimualtion: A Computer Simulation Study,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 37, pp. 886-902, 1990.
[13] J. M. Hausdroff and W. K. Durfee, “Open-loop Position Control of the Knee Joint Using Electrical Stimulation of the Quadriceps and Hamstrings,” Med. & Biol. Eng. & Computing., vol. 29, pp. 269-280, 1991.
[14] R. Kobetic and E. B. Marsolais, “Synthesis of Paraplegic Gait with Multichannel Functional Neuromuscular Stimulation,” IEEE Trans. Rehabl. Eng., vol. 2, pp. 66-78, 1994.
[15] K. Kubo, K. Fujita, N. Itakhura, Y. Iguchi, and H. Minatami, “Simultaneous Closed-loop Control of Knee and Ankle Joints Using Functional Electrical Stimulation,” IEICE Trans. Inf. &. Syst., vol. J71D, pp. 2197-2204, 1998 (in Japanese).
[16] M. S. Hatwell, B. J. Oderkerk, C. A. Sacher, and G. F. Inbar, “The Development of a Model Target Adaptive Controller to Control Knee Joint of Paraplegic,” IEEE Trans. Automatic Control, vol. 36, pp. 683-691, 1991.
[17] J. J. Abbas and H. J. Chizeck, “Neural Network Control of Functional Neuromuscular Stimulation System: Computer Simulation Studies,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 42, pp. 1117-1127, 1995.
[18] G. W. Chang, J. Luh, G. Liao, J. Lai, C. Cheng, B. Kuo, and T. Kuo, “A Neuro-Control System for the Knee Joint Position Control with Quadriceps Stimulation,” IEEE Trans. Rehabl. Eng. Vol. 5, pp. 2-10, 1997.
[19] Y. Chen, S. Chen, W. Chen, C. Hsiao, T. Kuo, and J. Lai, “Neural Network and Fuzzy Control in FES-assisted Locomotion for the Hemiplegic,” J. Med. Eng. & Tech., vol. 28, pp. 32-38, 2004.
[20] J. Xu, T. H. Lee, H. W. Zhang, “Analysis and Comparison of Iterative Learning Control Schemes,”Eng. App. AI., vol. 17, pp. Ϭ ϭϬ ϮϬ ϯϬ ϰϬ ϱϬ ϲϬ ϳϬ ϴϬ ϵϬ Ϭ ϮϬ ϰϬ ϲϬ ϴϬ ϭϬϬ ϭϮϬ ϭϰϬ ϭϲϬ ϭϴϬ ϮϬϬ ^ ƵŵďƵy ^ ƵŵďƵz ^ ƵĚƵƚ;ʹ) Ϭ ϭϬ ϮϬ ϯϬ ϰϬ ϱϬ ϲϬ ϳϬ ϴϬ ϵϬ Ϭ ϮϬ ϰϬ ϲϬ ϴϬ ϭϬϬ ϭϮϬ ϭϰϬ ϭϲϬ ϭϴϬ ϮϬϬ ^ ƵŵďƵ y ^ ƵŵďƵ z ^ ƵĚƵƚ;ʹ)
675–686, 2004.
[21] H Dou, K. K. Tan, T. H. Lee, and, Z. Zhou, “Iterative learning feedback control of human limbs via functional electrical stimulation,” Control Engineering Practice, vol. 7, pp. 315-325, 1999.
[22] A. Arifin, H. Saito, T. Watanabe, “An Error Reduction Method of Portable, Low-Cost Joint Angle Sensor System for Human Movement Measurement and Control,” IEICE Technical Report, MBE2008-69, pp.31-34, 2008.
[23] H. Saito, T. Watanabe, A. Arifin, “Ankle and Knee Joint Angle
Measurements during Gait with Wearable Sensor System for Rehabilitation,” Proc. World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2009, Munich, Germany, pp. 506-509, 2009.
[24] Arifin, Ahmad, Watanabe, Takashi, Matsuko, “Application of
Knowledge Engineering and Fuzzy System in Realizing Cycle-to-Cycle Control Method for Swing Phase of FES-Induced Gait,” 3rd International Symposium on Medical, Bio and Nano-Electronics, Japan, 2008.
