August 14th, 2017
وكان إنشاء جهاز لإظهار التحكم الكهربائي المستندة إلى جمهور العلمانيين. بعد نجاح الجهاز الأولية، قدم جهاز ثاني مع قدر أكبر من المرونة في الأداء الوظيفي لأغراض البحوث ومظاهره. ويصف هذا البروتوكول عملية بناء ومعايرة الأجهزة على حد سواء.
الهدف العام من هذا الإجراء هو إنتاج جهاز تشغيل لاسلكي رخيص وسهل التخصيص كمنصة لأبحاث تخطيط كهربية العضل والأجهزة المساعدة المخصصة. عادة ما يستخدم تخطيط كهربية العضل كمدخل تحكم للتكنولوجيا الآمنة. نظرا لأن العديد من المسارات تتطلب حلولا محددة باهظة الثمن ، فقد قمنا بتطوير جهاز رخيص وسهل التخصيص.
هنا ، نقدم نظامين للنقر الإلكتروني ، ضع علامة على واحد ووضع علامة على اثنين مما سمح لمرتديها بتغيير شريحة العرض التقديمي عن طريق التلويح بإصبع السبابة. لبدء هذا الإجراء ، قم ببناء العلامة الإلكترونية واحدة كما هو موضح في بروتوكول النص. لبدء بناء العلامة الثانية ، ضع صفا من ثلاثة دبابيس رأس في مركز العضلات في الثقوب الموجبة والسالبة والإشارة من الأعلى.
بعد ذلك ، قم بلحام المسامير من الأسفل. باستخدام زوج من الكماشة ، ثني المغاير 90 درجة. إذا كنت تستخدم العضلة الخاطفة كإدخال ، فقم بإزالة الكبل المرجعي الأسود القصير من مستشعر العضلات.
بعد ذلك ، استخدم قاطع الأسلاك لقطع كبلات EMG الثلاثة لتشغيلها من المعصم إلى مؤخرة اليد. باستخدام أداة إزالة الأسلاك ، قم بتجريد أحد طرفي كل كابل. ضع الطرف المجرد من السلك الخلفي في الفتحة R ، والسلك الأزرق في الفتحة E ، والسلك الأحمر في الفتحة M لمستشعر العضلات.
على الجانب السفلي ، قم بلحام الأسلاك في مكانها. بعد ذلك ، قم بقطع ثمانية أسلاك أحادية النواة متعددة الخيوط. ضعها ولحامها كما هو موضح في بروتوكول النص.
ضع وسادتين لمستشعر مخطط كهربية العضل في أي من طرفي العضلة الخاطفة. والوسادة الثالثة في منتصف الجزء الخلفي من اليد. ثم قم بتوصيل كبلات المستشعر الزرقاء والحمراء بالوسادات الموجودة فوق العضلة ، والكابل الأسود بالوسادة الموجودة على ظهر اليد.
يعدوضع الأقطاب الكهربائية على عضلات مؤشر الخاطف الخطوة الأكثر أهمية في الإجراء حيث يمكن أن يتسبب وضع الأقطاب الكهربائية بشكل غير صحيح في العديد من الإيجابيات الخاطئة والعديد من السلبيات الكاذبة في الجهاز. في الأيدي الأصغر ، قد يكون من المستحيل في الواقع وضع الأقطاب الكهربائية بشكل صحيح. لبدء اختبار إخراج مخطط كهربية العضل، قم بتنزيل جميع الملفات الضرورية وإعداد المتحكم الدقيق كما هو موضح في بروتوكول النص.
بعد ذلك ، افصل الكمبيوتر عن التيار الكهربائي. باستخدام كابل USB ، قم بتوصيل وحدة التحكم الدقيقة بالكمبيوتر. قم بتحميل الإصدار ذي الصلة من اختبار العتبة إلى المتحكم الدقيق.
ثم افتح الشاشة التسلسلية لعرض إخراج مخطط كهربية العضل. حرك إصبع السبابة من جانب إلى آخر ، وسجل القيم المعروضة. حرك اليد دون تحريك السبابة وسجل القيم المعروضة.
بعد ذلك ، حدد قيمة أعلى مما شوهد عند تحريك اليد ، ولكن أسفل تلك المشهد عندما تم تحريك السبابة وحدها. يعد تحديد قيمة الحد أمرا بالغ الأهمية لأنه إذا كانت منخفضة جدا ، فستحصل على العديد من الإيجابيات الخاطئة. وإذا كان مرتفعا جدا ، فستحصل على العديد من السلبيات الخاطئة.
كن على علم بأن إرهاق العضلات وحركة الأسلاك يمكن أن يؤثر أيضا على قيمة EC.To بدء عتبة الاختبار وتنزيل الكود الصحيح وتحريره وتحميله كما هو موضح في بروتوكول النص. بعد ذلك ، حرك اليد دون تحريك السبابة. تأكد من عدم عرض أي شيء في الإخراج التسلسلي.
ثم حرك السبابة من جانب إلى آخر. للبدء ، اكسر المسار النحاسي على لوح الشريط بمشرط. وضع ثلاثة مقاومات 10 كيلو أوم على لوحة التحكم.
ثم ضع مفتاحا منزلقا ومفتاحين لزر الضغط. لحامها على الجانب السفلي من اللوحة. باستخدام قاطع الأسلاك ، قم بقص الأسلاك التي تم لحامها مسبقا بالمتحكم الدقيق بحيث يمكن أن تمر الأسلاك عبر الطبقة الوسطى من علبة المتحكم الدقيق إلى لوحة التحكم دون منع إغلاق العلبة.
بعد ذلك ، ضع الأسلاك في لوحة التحكم كما هو موضح في بروتوكول النص ، وقم بلحام الأسلاك في مكانها. للبدء ، أعد تجميع جهاز النقر الإلكتروني ، وقم بتوصيل موصل الرأس من المتحكم الدقيق بمستشعر العضلات. باستخدام كبل USB ، قم بتوصيل وحدة التحكم الدقيقة بالكمبيوتر.
بعد تنزيل الملف ذي الصلة، قم بتحرير التعليمات البرمجية عن طريق استبدال نص العنصر النائب بقيمة مشغل الحد المحدد. بعد ذلك ، افصل كابل USB لفصل وحدة التحكم الدقيقة عن الكمبيوتر. بعد توصيل الجهاز بجهاز كمبيوتر ، اختبر أداة النقر باستخدام برنامج العرض التقديمي عن طريق رفع السبابة لتقدم الشرائح.
لبدء تركيب جهاز النقر ، قم بقص الخطاف على الوجهين ومادة الحلقة بحيث يبلغ عرضها 35 مترا وطويلة بما يكفي للالتفاف حول المعصم. بعد ذلك ، حرك الخطاف ومادة الحلقة من خلال المشابك الموجودة أسفل العلبة. قم بتوصيل الرأس الأنثوي من المتحكم الدقيق بدبابيس رأس الذكور على مستشعر العضلات.
ثم قم بقص الأقطاب الكهربائية في كبلات EMG. في هذه الدراسة ، يتم إنشاء جهاز تحكم قائم على تخطيط كهربية العضل. لوحظت ثلاثة نطاقات مختلفة أثناء معايرة الجهاز.
القيم عندما تكون اليد ثابتة، والقيم الخاصة بوقت تحرك اليد، والقيم الخاصة بوقت تحريك السبابة. يتم تحديد قيمة العتبة لتقع فوق قيمة تحريك اليد وأسفل قيمة شد الإصبع. ستشهد قيمة العتبة الأقرب إلى نطاق العقرب المتحرك فرصة متزايدة للإيجابيات الكاذبة ولكن انخفاضا في السلبيات الكاذبة المحتملة.
ستواجه قيمة العتبة الأقرب إلى نطاق شد الإصبع العكس. ثم يتم اختبار الأجهزة بحثا عن الإيجابيات والسلبيات الكاذبة عند اختبار العضلة الخاطفة. يتم تسجيل سلبية كاذبة عندما لا يؤدي الجهاز إلى تغيير الانزلاق عند شد العضلات.
بينما يتم تسجيل النتيجة الإيجابية الخاطئة عند تغيير الشريحة عند عدم حدوث توتر. لم يكن لدى أي من الجهازين مشكلة مع الإيجابيات الخاطئة. في حين أن جهاز العلامة الواحد لا يواجه أي سلبيات خاطئة خلال أول 45 دقيقة ، فإن عدد السلبيات الكاذبة يزداد بسرعة حتى فشل الجهاز الكلي بين 50 دقيقة وساعة واحدة من المشاهدات.
وبالتالي ، في حين أن كلا الجهازين ينجحان في أهدافهما المعلنة ، فإن العلامة الثانية أرخص وأكثر مرونة وأكثر موثوقية على مدار الاختبار. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم وضع الأقطاب الكهربائية بشكل صحيح وأيضا توخي الحذر عند تحديد قيمة العتبة الصحيحة. يمكن بناء هذا الجهاز في غضون ساعات قليلة.
وبمجرد إتقان العثور على الحد ، يمكن إعداده لمستخدم جديد في غضون دقائق. منذ تطويره ، تم استخدام هذا الجهاز كأساس للعديد من المشاريع الطلابية بالإضافة إلى المكون الأساسي في جهاز المريض المخصص. لا تنس أن العمل بالكهرباء الرئيسية يمكن أن يكون خطيرا للغاية.
ويجب فصل الأجهزة عن الإمداد الرئيسي قبل أي ملامسة للجلد على الجهاز الذي تم تصنيعه
تتناول هذه الدراسة تطوير جهازين للتحكم يعتمدان على قياس الكهرباء العضلية، والمصمومين لأغراض العرض والبحث. يتيح الجهازان للمستخدمين التحكم في العروض من خلال إشارات العضلات، مما يُظهر حلاً فعالاً من حيث التكلفة وقابلاً للتخصيص لتطبيقات قياس الكهرباء العضلية.
Electromyography (EMG)-based control systems, as exemplified by the Bionic Clicker Mark I & II, offer a customizable and cost-effective platform for early-stage device prototyping in neuromuscular interface research. These systems enable precise signal acquisition and threshold-based event triggering, supporting robust hypothesis testing and functional validation in translational device development. Their adaptability and direct EMG data transmission facilitate rapid iteration and cross-functional integration in R&D pipelines.
The Bionic Clicker workflow integrates from early discovery through device screening and preclinical prototyping, supporting iterative optimization and cross-team standardization.