August 14th, 2017
Un dispositif a été créé pour démontrer le contrôle électromyographie auprès d’un public laïque. Après le succès du dispositif initial, un deuxième appareil a été effectué avec une plus grande souplesse dans la fonctionnalité pour fins de recherche et de démonstration. Ce protocole décrit le processus de construction et d’étalonnage des deux appareils.
L’objectif global de cette procédure est de produire et facile à personnaliser un dispositif de déclenchement sans fil bon marché en tant que plate-forme pour la recherche en électromyographie et les dispositifs d’assistance sur mesure. L’électromyographie est généralement utilisée comme entrée de contrôle pour une technologie sûre. Comme de nombreux rythmes nécessitent des solutions spécifiques dont le coût est prohibitif, nous avons développé un appareil bon marché et facile à personnaliser.
Ici, nous présentons deux systèmes de clicker bioniques, mark one et mark two qui permettaient au porteur de changer la diapositive de la présentation en agitant son index. Pour commencer cette procédure, construisez la marque bionique comme indiqué dans le protocole texte. Pour commencer à construire la marque deux, placez une rangée de trois broches d’en-tête dans le centre musculaire dans les trous positif, négatif et de signal par le haut.
Ensuite, soudez les broches par le dessous. À l’aide d’une paire de pinces, pliez les hétéropins à 90 degrés. Si vous utilisez le muscle abducteur de l’indicus comme entrée, retirez le câble de référence noir court du capteur musculaire.
Ensuite, à l’aide d’une pince coupante, coupez les trois câbles EMG pour qu’ils relient le poignet au dos de la main. À l’aide d’une pince à dénuder, dénudez une extrémité de chaque câble. Placez l’extrémité dénudée du fil arrière dans le trou R, le fil bleu dans le trou E et le fil rouge dans le trou M du capteur musculaire.
Sur la face inférieure, soudez les fils en place. Après cela, coupez huit fils multifils monoconducteurs. Placez-les et soudez-les comme indiqué dans le protocole texte.
Placez deux électrodes de détection EMG à chaque extrémité du muscle abducteur de l’indicus. Et le troisième coussin au milieu du dos de la main. Connectez ensuite les câbles de capteur bleu et rouge aux coussinets au-dessus du muscle, et le câble noir au coussinet sur le dos de la main.
La mise en place des électrodes sur les muscles abducteurs de l’indicis est l’étape la plus critique de la procédure, car un mauvais placement des électrodes peut provoquer de nombreux faux positifs et de nombreux faux négatifs dans l’appareil. Sur les petites mains, il peut en fait être impossible de placer correctement les électrodes. Pour commencer à tester la sortie EMG, téléchargez tous les fichiers nécessaires et configurez le microcontrôleur comme indiqué dans le protocole texte.
Ensuite, débranchez l’ordinateur du secteur. À l’aide d’un câble USB, branchez le microcontrôleur sur l’ordinateur. Téléchargez la version appropriée du test de seuil sur le microcontrôleur.
Ensuite, ouvrez le moniteur série pour afficher la sortie EMG. Déplacez l’index de la main d’un côté à l’autre, en enregistrant les valeurs affichées. Déplacez la main sans bouger l’index et notez les valeurs affichées.
Après cela, sélectionnez une valeur au-dessus de ce qui a été vu lorsque la main a été déplacée, mais en dessous de la scène lorsque l’index seul a été déplacé. La sélection de la valeur de seuil est essentielle car si elle est trop basse, vous obtiendrez de nombreux faux positifs. Et s’il est trop élevé, vous obtiendrez de nombreux faux négatifs.
Sachez que la fatigue du muscle et le mouvement des fils peuvent également affecter la valeur de la EC.To commencer le seuil de test, télécharger, modifier et télécharger le code correct comme indiqué dans le protocole texte. Ensuite, déplacez la main sans bouger l’index. Assurez-vous que rien n’est affiché dans la sortie série.
Ensuite, déplacez l’index d’un côté à l’autre. Pour commencer, cassez la piste de cuivre sur la planche de bande avec un scalpel. Et placez trois résistances de 10 kilo ohms sur la carte de contrôle.
Ensuite, placez un interrupteur coulissant et deux interrupteurs à bouton-poussoir. Soudez-les sur la face inférieure de la carte. À l’aide d’un coupe-fil, coupez les fils qui ont été précédemment soudés au microcontrôleur de sorte qu’ils puissent passer à travers la couche intermédiaire du boîtier du microcontrôleur jusqu’à la carte de commande sans empêcher le boîtier de se fermer.
Après cela, placez les fils dans la carte de contrôle comme indiqué dans le protocole texte, en soudant les fils en place. Pour commencer, remontez le clicker bionique, en connectant le connecteur d’en-tête du microcontrôleur au capteur musculaire. À l’aide d’un câble USB, connectez le microcontrôleur à l’ordinateur.
Après avoir téléchargé le fichier approprié, modifiez le code en remplaçant le texte de l’espace réservé par la valeur de déclenchement de seuil déterminée. Ensuite, débranchez le câble USB pour déconnecter le microcontrôleur de l’ordinateur. Après avoir connecté l’appareil à un ordinateur, testez le clicker avec le logiciel de présentation en levant l’index pour faire progresser les diapositives.
Pour commencer à monter le clicker, coupez le matériau du crochet et de la boucle double face de manière à ce qu’il mesure 35 mètres de large et soit suffisamment long pour s’enrouler autour du poignet. Ensuite, faites glisser le matériau auto-agrippant à travers les clips au bas de l’étui. Branchez l’en-tête femelle du microcontrôleur dans les broches d’en-tête mâles du capteur musculaire.
Ensuite, clipsez les électrodes dans les câbles EMG. Dans cette étude, un dispositif de contrôle basé sur l’électromyographie est créé. Trois plages différentes sont observées lors de l’étalonnage de l’appareil.
Les valeurs lorsque la main est immobile, les valeurs lorsque la main est en mouvement et les valeurs lorsque l’index est déplacé. La valeur de seuil est sélectionnée pour se situer au-dessus de la valeur de mouvement de la main et en dessous de la valeur de tension du doigt. Une valeur seuil plus proche de l’éventail de la main mobile augmentera le risque de faux positifs, mais réduira le nombre de faux négatifs potentiels.
Une valeur seuil plus proche de la plage de tension des doigts connaîtra l’inverse. Les appareils sont ensuite testés pour détecter les faux positifs et les négatifs lors du test du muscle abducteur de l’indicus. Un faux négatif est enregistré lorsque l’appareil ne déclenche pas de changement de glissière lorsque le muscle est tendu.
Alors qu’un faux positif est enregistré lorsqu’une diapositive a changé lorsqu’aucune tension ne s’est produite. Aucun des deux appareils n’a rencontré de problème de faux positifs. Alors que l’appareil de marque un ne rencontre aucun faux négatif au cours des 45 premières minutes, le nombre de faux négatifs augmente rapidement jusqu’à ce que la défaillance totale de l’appareil se situe entre 50 minutes et une heure de vues.
Ainsi, alors que les deux appareils atteignent leurs objectifs déclarés, le mark two est moins cher, plus flexible et plus fiable au cours des tests. Lors de cette procédure, il est important de placer correctement les électrodes et d’être prudent lors de la sélection de votre valeur de seuil correcte. La construction de cet appareil peut se faire en quelques heures.
Et une fois que la recherche du seuil est maîtrisée, il peut être configuré pour un nouvel utilisateur en quelques minutes. Depuis son développement, ce dispositif a été utilisé comme base de plusieurs projets d’étudiants ainsi que comme composant central d’un dispositif sur mesure pour les patients. N’oubliez pas que travailler avec l’électricité principale peut être extrêmement dangereux.
Et le débranchement des appareils de l’alimentation principale doit être effectué avant tout contact sur la peau de l’appareil.
Cette étude présente le développement de deux dispositifs de contrôle basés sur l'électromyogramme conçus à des fins de démonstration et de recherche. Les dispositifs permettent aux utilisateurs de contrôler des présentations par le biais de signaux musculaires, offrant une solution rentable et personnalisable pour les applications d'électromyogramme.
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.