ETD

• Miocinetica
• Myokinetic

This thesis investigates electromagnetic compatibility between the control and feedback subsystems of a bidirectional myokinetic interface for upper-limb prostheses. Control is based on tracking six magnets implanted in residual muscles, while sensory feedback is generated by actuating a dedicated magnet through an external coil. The work combines MATLAB simulations with experimental validation on a physical setup. It analyzes both the disturbance produced by the feedback magnet on control-magnet localization and the influence of the control magnets and coil on feedback-magnet localization. Candidate socket configurations were assessed through position and orientation errors, a global index, and geometric criteria based on distance, local density, proximity, and angular coupling. The coil field, modeled using the Biot–Savart law, was compared with experimental measurements, showing good agreement and values below the sensors’ saturation and hysteresis thresholds. During stimulation, a Butterworth low-pass filter reduced coil-induced oscillations, especially in geometrically favorable configurations. The results indicate that tracking and feedback can coexist by combining appropriate spatial selection with frequency-domain signal separation. Further improvements are needed in feedback-magnet localization, geometric calibration, and validation under dynamic conditions.

La tesi studia la compatibilità elettromagnetica tra i sistemi di controllo e feedback di un’interfaccia miocinetica bidirezionale per protesi di arto superiore. Il controllo è basato sul tracciamento di sei magneti impiantati nei muscoli residui, mentre il feedback sensoriale è generato attuando un magnete dedicato mediante una bobina esterna. Il lavoro combina simulazioni MATLAB con una validazione sperimentale su setup fisico. Sono state analizzate sia la perturbazione introdotta dal magnete di feedback sulla localizzazione dei magneti di controllo, sia l’influenza dei magneti di controllo e della bobina sulla localizzazione del magnete di feedback. Le configurazioni sul socket sono state valutate tramite errori di posizione e orientazione, un indice globale e criteri basati su distanze, densità locale, prossimità e accoppiamento angolare. Il campo della bobina, modellato con la legge di Biot–Savart, è stato confrontato con misure sperimentali, mostrando una buona concordanza e valori inferiori alle soglie di saturazione e isteresi dei sensori. Durante la stimolazione, un filtro passa-basso Butterworth ha ridotto le oscillazioni introdotte dalla bobina nelle configurazioni favorevoli. I risultati indicano che tracking e feedback possono coesistere combinando una selezione spaziale con una separazione in frequenza del segnale. Restano da migliorare la localizzazione del magnete di feedback, la calibrazione geometrica e la validazione in condizioni dinamiche.