Sensor EGM:o que é e como usar um

Você já se perguntou como poderia controlar um braço robótico para aplicativos de jogos? Ou talvez como você poderia medir a ativação muscular? A chave para a sua curiosidade está no sensor EGM.

EGM ou eletromiografia é crucial para a pesquisa médica e diagnóstico de doenças neuromusculares. Além disso, a invenção de poderosos circuitos integrados e microcontroladores trouxe sensores EMG em robótica, próteses e outras aplicações de controle.

No entanto, o EMG continua caro e fora do alcance de muitos engenheiros e amadores. Felizmente, estamos aqui para mostrar como construir um sensor EMG para seu próximo projeto.

Quais são os usos dos sensores EMG?

O objetivo principal de um sensor EMG é medir as pequenas atividades elétricas dos músculos em repouso e contração dos movimentos da mão. Por exemplo, os movimentos musculares medidos são mover o braço, cerrar o punho, estalar os dedos, etc.

Mas isso não apaga o fato de que pessoas diferentes usam sensores EMG para várias aplicações.

Por exemplo, alguns usam sensores EMG para fins clínicos e biomédicos, como próteses, doenças neuromusculares e distúrbios do controle motor. Em contraste, outros os usam para aplicações de controle como robótica, detecção de movimento, etc.

Braço protético

Como funcionam os sensores EMG?

Na verdade, os sensores EMG medem o que chamamos de atividade EMG. Essa atividade está relacionada à quantidade de contração que seus músculos produzem e ao número de músculos em contração. O sensor EMG pode medir essa atividade em microvolts.

Além disso, a quantidade de amplitude de voltagem que um sensor EMG registra depende da força de contração muscular. Em outras palavras, quanto mais forte a contração muscular, mais músculos se ativam, gerando assim uma maior amplitude de voltagem.

Curiosamente, colocar eletrodos perto de grupos musculares pode ajudá-lo a registrar atividades ou sinais de EMG. Quando os músculos são ativados, diminui o comprimento do músculo e permite que a pele e os eletrodos se movam. Como resultado, os eletrodos registram a atividade elétrica ou os sinais das fibras musculares ativas durante a contração.

Tipos de sensores EMG

Existem dois tipos principais de sensores EMG, que incluem os sensores Surface EMG e os sensores EMG inseridos. Apesar de serem dois sensores diferentes, eles possuem procedimentos semelhantes.

1. Sensores EMG inseridos

Existem dois tipos de sensores EMG inseridos; Sensores de agulha e sensores de fio fino. Vamos dar uma olhada nesses dois sensores.

(i) Sensores EMG de agulha

Você pode encontrar esses tipos de sensores EMG principalmente em procedimentos clínicos para avaliações neuromusculares.

Aqui, temos uma ponta de agulha essencial que você pode usar como superfície de detecção. Como? A agulha contém um fio isolado em sua cânula, permitindo detectar a atividade muscular.

Sensores EMG de agulha

(ii) Sensores de fio fino

Como o nome indica, esses sensores são fios, mas não são fios comuns. Em vez disso, esses sensores de fio fino têm um diâmetro pequeno, rígido e não oxidam com isolamento de alto nível.

Além disso, os sensores de fio têm designs extremamente finos que os tornam fáceis de implantar e remover dos músculos esqueléticos. A melhor parte é que esses sensores não são tão dolorosos quanto os sensores de agulha.

2. Sensor EMG de superfície

Embora o sensor EMG inserido seja uma técnica invasiva, o sensor EMG de superfície não precisa de penetração para detectar e registrar a atividade/sinais EMG através da superfície da pele.

Sensores EMG de superfície

É fácil usar esses sensores e você não precisa de supervisão e certificação médica estrita, como seus equivalentes inseridos. Além disso, os sensores EMG de superfície funcionam principalmente para aplicações de controle, avaliações médicas esportivas, comportamento motor e registros neuromusculares.

Recursos

O sensor EMG possui recursos poderosos que o tornam útil para projetos médicos e de controle. Aqui estão algumas das características de um sensor EMG padrão:

• Um sensor EMG é compatível com o Grove.
• Tem uma tensão de alimentação de 3,3 a 5 V.
• O sensor EMG também possui alguns cabos de 1.000 mm.
• Você também recebe seis eletrodos de superfície descartáveis.
• O sensor possui um conector de 3,5 mm.
• Não há necessidade de uma fonte de alimentação adicional.
• Ele suporta as plataformas Arduino e Raspberry Pi.

Circuito de sensor EMG com Arduino

Arduino e EMG

Embora o Myoware tenha um dos melhores sensores EMG, não podemos negar que é bastante caro. Felizmente, existem alternativas mais baratas, como o detector Grove-EMG, que usaremos para este circuito. Ele possui recursos semelhantes na aparência e você pode integrá-lo facilmente a um microcontrolador.

Aqui está o que você vai precisar para este projeto.

• Placa Arduino

Ilustração 3D da placa Arduino

• Proteção na base do bosque
• Barra de LED Grove
• Sensor Grove-EMG (vem com os cabos necessários para fazer as conexões)

Configuração de hardware

Veja como conectar seu detector Grove-EMG ao seu Arduino para fazer um circuito de sensor EMG:

1º passo :Conecte seu escudo Grove-base à sua placa Arduini.

2ª etapa :Em seguida, conecte sua placa Grove-LED à sua porta D8 em seu escudo Grove-base.

3ª etapa :Agora, pegue seu sensor Grove-EMG na porta A0 do seu escudo base.

4ª etapa :Finalmente, conecte seus eletrodos ao seu sensor EMG e coloque-os em seu grupo muscular preferido. Certifique-se de manter alguma distância entre os eletrodos.

Configuração de software

Depois de configurar seu hardware, você precisa resolver as coisas na área de software.

Então, aqui está o que você precisa fazer:

Etapa 1: Primeiro, baixe o código do Arduino para este código aqui, depois copie e cole no seu Arduino Uno.

Etapa 2: Por fim, faça o upload do código e teste o circuito do seu sensor EMG.

Como testar

Depois de carregar seu código, ele começa a inicializar. De fato, o processo deve levar no máximo cinco segundos. Durante este processo, a barra de LED deve descer de 10 para 0.

Quando a barra de LED estiver desligada, comece a se mover para testar seu circuito. Você deve ver esta barra subir e descer quando você move sua mão de acordo.

Qual ​​é a diferença entre um ECG, EEG, EMG e EOG?

Um ECG, EOG, EMG e EEG medem alguma forma de atividade humana. Por exemplo, o ECG (eletrocardiograma) determina a atividade cardíaca medindo eletrodos nas pernas, tronco e braços.

Por outro lado, o EEG (eletroencefalograma) monitora a atividade cerebral com eletrodos na testa. Em contraste, o EMG (eletromiograma) mede as atividades musculares e o EOG (eletrooculograma) mede o movimento dos olhos.

Quanto custam os sensores EMG?

O popular sensor muscular MyoWare pode custar até US$ 39,95. No entanto, o detector Grove-EMG mais acessível que usamos neste tutorial custa apenas US$ 3,50.

Palavras finais

Os sensores EMG são dispositivos essenciais na área médica, pois ajudam os médicos a alcançar diferentes aplicações biomédicas. Tais aplicações incluem o diagnóstico de distúrbios nervosos e musculares, ferramentas de pesquisa médica e controle de próteses.

Além das aplicações medicinais, os sensores EMG também são úteis no controle de robôs. Por exemplo, você pode usar sensores EMG como um sinal de controle para mover robôs com base em suas necessidades específicas.

Braço Robótico

Estas são algumas das coisas que você pode alcançar com EMG. Curiosamente, este artigo mostra uma maneira mais acessível de acessar o EMG para seus projetos de engenharia.

Então, você tem mais perguntas a fazer? Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco, e ficaremos felizes em ajudar.