سنسور emg یا نوار عصب و عضله چیست؟

سنسور emg یا نوار عصب و عضله چیست؟ وقتی صحبت از سنسور EMG با آردوینو می شود، Myoware همان چیزی است که احتمالاً فقط نام آن را شنیده اید. با این حال، در اینجا در Seeed، ما جایگزین ارزان تری برای برنامه های EMG شما ارائه می دهیم!

سنسور EMG، Myoware چیست و چگونه با آردوینو استفاده کنیم؟

وقتی صحبت از سنسور EMG با آردوینو می شود، Myoware همان چیزی است که احتمالاً فقط نام آن را شنیده اید. با این حال، در اینجا در Seeed، ما جایگزین ارزان تری برای برنامه های EMG شما ارائه می دهیم!

قبل از اینکه سنسور عضله EMG خود را معرفی کنیم، ابتدا در مورد اینکه سنسور EMG چیست و چگونه کار می کند بیشتر بدانیم!

این راهنما موارد زیر را پوشش خواهد داد:

• سنسور EMG چیست؟
• سنسور EMG چگونه کار می کند
• مقدمه‌ای بر Grove – آشکارساز EMG، جایگزین ارزان‌تری برای حسگر عضلانی Myoware
• راهنمای و کد سنسور EMG آردوینو
• سایر توصیه های حسگر زیست پزشکی

سنسور EMG یا نوار عصب و عضله چیست؟

سنسور EMG، همچنین به عنوان سنسور الکترومیوگرافی شناخته می شود، سنسوری است که سیگنال های الکتریکی کوچک تولید شده توسط ماهیچه ها را هنگام حرکت دادن آنها اندازه گیری می کند.

این شامل بلند کردن بازو، گره کردن مشت یا حتی ساده ترین حرکات مانند حرکت دادن انگشت است!

جزییات فنی سنسور emg یا نوار عصب و عضله چیست؟

اگر می‌خواهید جنبه فنی این مسائل را بیشتر بدانید، در اینجا نحوه حرکت عضلات و ارتباط آن با ECG آمده است:

• کل فرآیند در مغز و اعصاب شما شروع می شود
• فعالیت عصبی در قشر حرکتی (بخشی از مغز شما) به نخاع سیگنال می دهد
• سپس سیگنال از طریق نورون های حرکتی به قسمت عضلانی منتقل می شود
• نورون های حرکتی مستقیماً عضله را عصب دهی می کنند و باعث آزاد شدن یون کلسیم در عضله و در نهایت ایجاد یک تغییر مکانیکی می شوند.
• این تغییر مکانیکی شامل دپلاریزاسیون (تغییر در گرادیان الکترومکانیکی) است که سپس توسط EMG برای اندازه گیری تشخیص داده می شود.

انواع سنسور EMG یا نوار عصب و عضله چیست؟

اکنون که درک بهتری از تعریف EMG داشتیم، اکنون نگاهی به دو نوع سنسور EMG خواهیم داشت!

سنسورهای sEMG (الکترودهای سطحی)

S به سطحی اشاره دارد که این نوع سنسور EMG با قرار دادن الکترودهای EMG سطحی روی پوست شما اندازه گیری می کند.
از فناوری غیر تهاجمی استفاده می کند که باعث می شود این نوع سنسور EMG دردناک نباشد

معمولاً در کلینیک ها و سلامت ورزشی قابل استفاده است
محدودیت ها: اگرچه یک روش ساده و آسان برای اندازه گیری EMG است، اما محدود به عضلات سطحی است و به متغیرهای دیگری مانند وزن بیماران و غیره وابسته است.

EMG داخل عضلانی

EMG داخل عضلانی از طریق وارد کردن یک الکترود سوزنی تک قطبی از طریق پوست و بافت عضلانی اندازه گیری می شود.
یک روش رایج برای سنجش EMG

یک گزینه کاملاً ایمن، اگرچه ممکن است هنگام وارد کردن الکترودهای سوزن باعث ناراحتی و پس از آن درد عضلانی شود.
محدودیت‌ها: آلودگی احتمالی ضبط عضلانی عمیق‌تر با قرار گرفتن شفت سوزن

سنسور EMG یا نوار عصب و عضله چیست؟ و چگونه کار می کند؟

هر دو نوع EMG با محل قرارگیری حسگر متفاوت است، اگرچه رویه های آن شباهت های خاصی دارند. در اینجا تصویری از نحوه عملکرد هر سنسور EMG ارائه شده است!

نحوه عملکرد سنسور EMG سطحی به این صورت است:

• فرآیند با قرار دادن سنسور EMG آغاز می شود. جایی که برای کیفیت تشخیص بهتر در ناحیه عصب دهی هر دو تاندون قرار می گیرد (تصویر 1)
• الکترودها شروع به تشخیص فعالیت الکتریکی تولید شده توسط حرکت/انقباض ماهیچه می کنند
• سپس فعالیت الکتریکی شناسایی شده از طریق امواج روی نمایشگر (همچنین به عنوان اسیلوسکوپ شناخته می شود) نمایش داده می شود.

نحوه عملکرد EMG یا نوار عصب و عضله عضلانی:

این فرآیند با وارد کردن یک سوزن استریل (الکترود سوزنی تک قطبی) در خود عضله آغاز می شود.
الکترودها شروع به تشخیص فعالیت الکتریکی تولید شده توسط حرکت/انقباض ماهیچه می کنند
ممکن است یک تقویت کننده صوتی برای ارزیابی ظاهر و صدا متصل شود

فعالیت الکتریکی عضله در حال کار شما اندازه گیری شده و بر روی مانیتور نمایش داده می شود

توجه: هر دو روش حسگر EMG باید با نتایج طبیعی یا غیر طبیعی خاتمه یابد:

نتایج عادی:

بافت عضلانی در حالت استراحت باید از نظر الکتریکی غیر فعال و بدون شکل موج باشد
هنگامی که عضله به طور کامل منقبض می شود، باید نرخ ها و دامنه های متفاوتی روی داده ها مشاهده شود

نتایج غیر طبیعی:

داده های غیرمعمول جمع آوری شد
ممکن است ناشی از اختلالات عضلانی، اعصاب و غیره باشد.

به طور کلی، هرچه انقباض عضلانی قوی تر باشد = تعداد عضلات فعال شده بیشتر است. از این رو، دامنه ولتاژ ثبت شده بالاتر است.

سنسور EMG یا نوار عصب و عضله برای چه مواردی استفاده می شود؟

سنسورهای EMG بیشتر برای کاربردهای زیست پزشکی استفاده می‌شوند که از موارد زیر استفاده می‌کنند:

• کمک به پزشکان در تشخیص اختلالات عضلانی و عصبی بیماران برای پیشگیری/درمان اولیه
• ابزار تحقیق حرکت شناسی
• سیگنال کنترلی برای دستگاه های مصنوعی؛ دست ها، بازوها و اندام تحتانی

سنسور عضلانی Myoware جایگزین: Grove – EMG Detector

اکنون برای لحظه‌ای که منتظرش هستید، این Grove – EMG Detector است، جایگزین ارزان‌تری برای حسگر عضلانی Myoware برای نیازهای سنجش EMG شما!

مشابه سنسور عضلانی Myoware، آشکارساز Grove – EMG ما نیازی به منبع تغذیه اضافی ندارد و از 3.3 ولت تا 5 ولت برای یکپارچه سازی آسان میکروکنترلر پشتیبانی می کند!

چرا باید این سنسور EMG یا نوار عصب و عضله را بخرید؟

سنسور EMG خود ما قادر است سیگنال‌های ماهیچه‌ای کوچک را جمع‌آوری کند و آن را با تقویت و فیلتر دوم پردازش کند، با سیگنال خروجی که به راحتی توسط آردوینو قابل تشخیص است!

سیستم Grove بسیار خودش Seed

سیستم Grove از ابتکار خود Seed است و به شما امکان می دهد حسگر Grove – EMG را با سنسورها، سپرها، ماژول های دیگر از طریق plug-and-play جفت کنید!

اگر می‌خواهید با آردوینو از آن استفاده کنید، هنوز باید سنسور عضلانی Myoware را لحیم کنید
با این حال، با این، دیگر به معنای استفاده از سیم های جامپر کثیف و پیچیده، لحیم کاری، یا اشکال زدایی مدارهای الکترونیکی نیست!

جدا از دلایل فوق، آشکارساز گرو – EMG دارای ویژگی های زیر نیز می باشد:

• رابط 3.5 میلی متری
• 6 الکترود سطحی یکبار مصرف گنجانده شده است
• سرنخ های کابل 1000 میلی متری

شماتیک سنسور EMG:

برای نگاهی عمیق تر به آشکارساز Grove – EMG، در اینجا نمودار مدار آن برای مرجع شما آمده است!

آموزش آردوینو سنسور EMG یا نوار عصب و عضله

برای جفت شدن به کد آردوینو سنسور EMG نیاز دارید؟ ما با این آموزش آردوینو سنسور EMG شما را تحت پوشش قرار دادیم!

این آموزش به شما نشان می دهد که چگونه حسگر Grove – EMG خود را به Seeeduino متصل کنید!

Seeduino آردوینو بسیار اختصاصی Seeed است که با مزایایی نسبت به نسخه اصلی ساخته شده است

چه چیزی نیاز دارید؟

توجه: این آموزش می‌تواند بدون Base Shield نیز کار کند، زیرا Seeeduino Lotus V1.1 دارای پورت‌های Grove است.

سنسور EMG Raspberry Pi نیز به دلیل پشتیبانی از سایر پلتفرم های میکروکنترلر امکان پذیر است. با این حال، کاربران باید کتابخانه نرم‌افزاری خود را بنویسند زیرا امکان ارائه کد آزمایشی برای همه پلتفرم‌های پشتیبانی‌شده وجود ندارد.

پیکربندی سخت افزار:

• مرحله 1: Grove-Base Shield را به Seeeduino وصل کنید
• مرحله 2: Grove – نوار LED را به پورت D8 وصل کنید
• مرحله 3: Grove – سنسور EMG را به پورت A0 وصل کنید
• مرحله 4: الکترودها را به حسگر Grove – EMG متصل کرده و آن را روی عضله خود قرار دهید. به یاد داشته باشید که بین هر کدام فاصله ای را رعایت کنید.

تنظیمات نرم افزار:

• مرحله 1: کد آردوینو سنسور EMG را در زیر کپی و پیست کرده و آپلود کنید

می توانید کدهای موجود در GitHub را از اینجا نیز دانلود کنید

• مرحله 2: کد را در Seeeduino آپلود کنید

اگر در مورد آپلود کد مشکلی دارید، به شروع کار با Seeeduino مراجعه کنید

مرحله آزمایش؛ قبل از شروع حرکت!

پس از اتمام آپلود کد نسخه ی نمایشی، مقداردهی اولیه آن حدود 5 ثانیه طول می کشد، و باید در زمان شروع اولیه، ثابت بمانید.
سپس می بینید که نوار LED از سطح 10 به سطح 0 می رود

وقتی نوار LED خاموش است، می توانید حرکت را شروع کنید!