Täydellinen opas EMG -antureille

Lihakset antavat pieniä sähkösignaaleja, kun ne toimivat.Näiden signaalien ymmärtämiseksi ja seuraamiseksi käytetään EMG -antureita.Ne ovat hienoja monilla aloilla, kuten urheiluharjoittelu, lääketieteelliset tarkastukset, videopelit ja robottivarsien rakentaminen.Tässä artikkelissa tutkimme, mitkä EMG -anturit ovat ja miten ne toimivat.Keskustelemme myös heidän tyypeistään ja niistä, joissa niitä käytetään.

Luettelo

Kuva 1: EMG -anturi

Mikä on EMG -anturi?

Elektromyografiaanturi (EMG -anturi) havaitsee ja mittaa lihasten supistumisen tuottaman sähköisen aktiivisuuden.Tämä työkalu auttaa meitä ymmärtämään lihaksen toimintaa ja sitä käytetään laajasti monilla alueilla.

Kuinka EMG -anturi toimii?

Ymmärtääksesi, kuinka EMG (elektromyografia) -anturi toimii, käymme läpi perusvaiheet, joita se seuraa lihastoiminnan havaitsemiseksi ja mittaamiseksi.Kun aivot käskevät lihaksen liikkumaan, se lähettää pienen sähkösignaalin.Tämä signaali kulkee hermojen läpi ja saavuttaa lihaksen aiheuttaen sen supistumisen.EMG -anturit poimivat nämä sähköiset signaalit käyttämällä elektrodeja, jotka joko asetetaan iholle tai työnnetään lihakseen.Koska signaalit ovat erittäin heikkoja, anturi korostaa ensin tai vahvistaa - niin, että ne voidaan analysoida oikein.

Vahvistuksen jälkeen signaalit puhdistetaan suodattamalla taustamelu ja kaikki merkityksetöntä.Jäljellä on selkeä signaali, joka edustaa todellista lihasaktiivisuutta.Tämä jalostettu signaali näytetään sitten digitaalisena lukemana, jota voidaan käyttää esimerkiksi lihasten suorituskyvyn, terveysolosuhteiden diagnosoimiseen tai jopa robottijärjestelmiin.

EMG -anturien komponentit

EMG -anturit koostuvat erilaisista komponenteista lihassignaalien tarkan havaitsemiseksi ja analysoimiseksi.Jokaisella osalla on omat edut kohinan suodattamisessa, sähkösignaalien sieppaamisessa ja käyttökelpoisen tulostuksen tuottamisessa.

Komponentti	Kuvaus
Elektrodit	Havaita sähköinen aktiivisuus lihaksista; voi olla pinta- tai neulatyyppi
Esivahvistin	Lisää heikkoja signaaleja heti sen jälkeen selkeämmän prosessoinnin havaitseminen
Päävahvistin	Vahvistaa edelleen signaalia Tarkkuuden säilyttäminen
Suodatinpiiri	Poistaa melun ja ei -toivotut taajuudet eristää lihassignaali
Analoginen-digitaalimuunnin (ADC)	Muuntaa analogiset lihassignaalit Digitaalinen tieto prosessoinnista
Mikrokontrolleri / prosessori	Analysoi digitaalisia signaaleja ja otteita mielekästä tietoa, kuten aktiviteettitaso
Lähtörajapinta	Lähettää jalostetut tiedot näytölle tai ulkoinen laite

EMG -anturityypit

Kuva 2: Pinta EMG

On olemassa erityyppisiä EMG -antureita, jotka on räätälöity niiden sovelluksiin ja menetelmiin lihassignaalien keräämiseksi.Jokaisella tyypillä on omat edut eri käyttöön.Yleisimmät EMG -anturityypit ovat seuraavat:

• Pinta -EMG (SEMG)

He kiinnittävät elektrodit ihoon havaitakseen aktiivisuuden suurista, pinnallisista lihaksista.Niitä on helppo käyttää ja ei -invasiivisia, mikä tekee niistä erittäin suosittuja.

• lihaksensisäinen EMG

Muskulaarinen EMG käyttää ohuita neulaelektrodeja, jotka on asetettu suoraan lihakseen, ja sitä käytetään pääasiassa tutkimuksessa ja lääketieteellisessä ympäristössä.

• Langattomat EMG -anturit

Langattomat EMG-anturit ovat mobiiliystävällisiä laitteita, jotka siirtävät lihastietoja langattomasti.Ne ovat ihanteellisia kuntoutukseen, puettavaan tekniikkaan tai urheiluharjoitteluun, jossa vapaa liike on tärkeää.

• Kertakäyttöiset EMG -anturit

Nämä kertakäyttöiset, esikelpoiset elektrodit ovat hygieenisiä ja käteviä, ihannetapauksessa lyhytaikaisia ​​testauksia klinikoilla ja sairaaloissa.

• Kuiva elektrodi EMG -anturit

Tämä geelivapaa anturi riippuu uudelleen käytettävään metallikosketukseen, joka kiinnittyy nopeasti, mikä tekee siitä ihanteellisen päivittäiseen käyttöön ja laboratoriokokeisiin.

Tekijät, jotka on otettava huomioon valittaessa EMG -antureita

Oikeiden EMG -anturien valitseminen sovellus-, ympäristö- ja tarkkuustarpeisiin ei aina ole helppoa.Päätöksen tekemisessä on tärkeää tutkia avaintekijöitä, jotka varmistavat käytön helppouden ja luotettavan suorituskyvyn, kuten:

Sovellustyyppi

Päätä, käytetäänkö anturia lääketieteelliseen tutkimukseen, diagnostiikkaan, robotiikkaan, kuntoutukseen tai urheilun seurantaan.

Signaalin tarkkuus

Erinomainen kohinan suodatus ja erittäin herkkyysanturit ovat hyvä valinta, varsinkin jos tarvitaan kliininen käyttö tai yksityiskohtainen analyysi.

Elektrodityyppi

Tarvittavan tarkkuuden ja syvyyden mukaan sinun on valittava joko neulaelektrodit (invasiiviset) tai pintaelektrodit (ei-invasiiviset).

Langallinen vs. langaton

Langalliset anturit tarjoavat vakaamman signaalin laadun, kun taas langattomat vaihtoehdot tarjoavat enemmän liikkuvuutta, mikä tekee siitä sopivan liikepohjaisiin sovelluksiin.

Mukavuus ja sopivuus

Erityisen tärkeitä pitkäaikaisessa käytössä tai puettavissa-EMG-anturien tulisi olla ihoystävällisiä, kevyitä ja helppo kiinnittää.

Datan lähtö ja yhteensopivuus

Sinun on varmistettava, että haluamasi ohjelmisto tai järjestelmäsi voi lukea anturin tiedot, kuten API Access, Bluetooth, USB ja paljon muuta.

Akun käyttöikä (langattomille yksiköille)

On tärkeää olla pitkäikäinen akku ulkoilu- tai laajennettuun käyttöön.

Budjetti ja uudelleenkäytettävyys

Jotkut EMG -anturit ovat uudelleenkäytettäviä, kun taas toiset ovat kertakäyttöisiä.Valitse anturi sen perusteella, kuinka kauan ja kuinka usein anturia käytetään.

Johtopäätös

EMG -antureilla on helpompi levittää ja siepata lihassignaaleja.Ne auttavat urheilijoita kouluttamaan, auttavat lääkäreitä havaitsemaan lihaskysymyksiä ja antavat käyttäjille mahdollisuuden hallita koneita tai robotteja.Parhaiden anturien valitseminen riippuu siitä, kuinka käytät niitä ja mitä tarvitset.Teknologian edetessä EMG-anturit ovat tulossa käyttäjäystävällisemmäksi, pienemmäksi ja kykenevämmäksi.Kaikilla alueilla nämä anturit auttavat meitä ymmärtämään lihaksia paremmin ja parantamaan elämäämme.