산업기술
게임용 로봇 팔을 어떻게 제어할 수 있는지 궁금하신가요? 아니면 근육 활성화를 어떻게 측정할 수 있을까요? 호기심의 열쇠는 EGM 센서에 있습니다.
EGM 또는 근전도 검사는 의학 연구 및 신경근 장애 진단에 매우 중요합니다. 또한 강력한 집적 회로와 마이크로컨트롤러의 발명으로 로봇, 보철 및 기타 제어 응용 분야에서 EMG 센서가 등장했습니다.
그러나 EMG는 여전히 비싸고 많은 엔지니어와 애호가 모두에게 손이 닿지 않습니다. 다행히 다음 프로젝트를 위해 EMG 센서를 구축하는 방법을 알려 드리겠습니다.
EMG 센서의 주요 목적은 손 움직임의 휴식 및 수축 근육의 작은 전기적 활동을 측정하는 것입니다. 예를 들어, 측정된 근육 움직임은 팔을 움직이기, 주먹을 쥐기, 손가락으로 튕기기 등입니다.
그러나 다른 사람들이 다양한 애플리케이션에 EMG 센서를 사용한다는 사실을 지우지는 않습니다.
예를 들어, 일부는 보철 부착, 신경근 질환 및 운동 조절 장애와 같은 임상 및 생물 의학 목적으로 EMG 센서를 사용합니다. 이와 대조적으로 로봇, 동작 감지 등과 같은 제어 응용 프로그램에 사용하는 경우도 있습니다.
의수
사실 EMG 센서는 EMG 활동이라고 부르는 것을 측정합니다. 이 활동은 근육이 생성하는 수축의 양과 수축하는 근육의 수와 관련이 있습니다. EMG 센서는 이 활동을 마이크로볼트 단위로 측정할 수 있습니다.
또한 EMG 센서가 기록하는 전압 진폭의 양은 근육 수축 강도에 따라 다릅니다. 즉, 근육 수축이 강할수록 더 많은 근육이 활성화되어 더 높은 전압 진폭을 생성합니다.
흥미롭게도 근육 그룹 근처에 전극을 배치하면 EMG 활동이나 신호를 기록하는 데 도움이 될 수 있습니다. 근육이 활성화되면 근육 길이가 줄어들고 피부와 전극이 움직일 수 있습니다. 결과적으로 전극은 수축할 때 활성 근육 섬유의 전기적 활동 또는 신호를 기록합니다.
표면 EMG 센서와 삽입 EMG 센서를 포함하는 두 가지 주요 EMG 센서 유형이 있습니다. 두 개의 다른 센서이지만 유사한 절차를 가지고 있습니다.
삽입된 EMG 센서에는 두 가지 유형이 있습니다. 바늘 센서 및 미세 와이어 센서. 이 두 센서를 자세히 살펴보겠습니다.
이러한 종류의 EMG 센서는 주로 신경근 평가를 위한 임상 절차에서 찾을 수 있습니다.
여기에 감지면으로 사용할 수 있는 필수 바늘 끝이 있습니다. 어떻게? 바늘의 캐뉼라에 절연 와이어가 있어 근육 활동을 감지할 수 있습니다.
바늘 EMG 센서
이름에서 알 수 있듯 이 센서는 전선이지만 일반 전선이 아닙니다. 대신 이 가는 와이어 센서는 직경이 작고 뻣뻣하며 높은 수준의 절연으로 산화되지 않습니다.
또한 와이어 센서는 골격근에 쉽게 이식하고 제거할 수 있도록 매우 정밀하게 설계되었습니다. 가장 좋은 점은 이 센서가 바늘 센서만큼 고통스럽지 않다는 것입니다.
삽입된 EMG 센서는 침습적 기술이지만 표면 EMG 센서는 피부 표면을 통한 EMG 활동/신호를 감지하고 기록하기 위해 침투가 필요하지 않습니다.
표면 EMG 센서
이러한 센서는 사용하기 쉽고 삽입된 센서와 같이 엄격한 의료 감독 및 인증이 필요하지 않습니다. 또한 표면 EMG 센서는 주로 제어 응용 프로그램, 스포츠 의료 평가, 운동 행동 및 신경근 기록에 사용됩니다.
EMG 센서에는 의료 및 제어 프로젝트에 유용한 강력한 기능이 있습니다. 다음은 표준 EMG 센서의 몇 가지 기능입니다.
Arduino 및 EMG
Myoware에는 최고의 EMG 센서 중 하나가 있지만 상당히 비싸다는 것을 부정할 수 없습니다. 고맙게도 이 회로에 사용할 Grove-EMG Detector와 같은 더 저렴한 대안이 있습니다. 외형적으로는 유사한 기능을 가지고 있으며 마이크로 컨트롤러와 쉽게 통합할 수 있습니다.
다음은 이 프로젝트에 필요한 것입니다.
Arduino 보드의 3D 일러스트레이션
EMG 센서 회로를 만들기 위해 Grove-EMG 감지기를 Arduino에 연결하는 방법은 다음과 같습니다.
첫 번째 단계 :Grove 기반 실드를 Arduini 보드에 연결합니다.
2단계 :다음으로 Grove-LED 보드를 Grove-base 실드의 D8 포트에 연결합니다.
세 번째 단계 :이제 Grove-EMG 센서를 베이스 쉴드의 A0 포트에 연결합니다.
4단계 :마지막으로 전극을 EMG 센서에 연결하고 원하는 근육 그룹에 배치합니다. 전극 사이에 약간의 거리를 유지하십시오.
하드웨어를 설정한 후에는 소프트웨어 영역에서 문제를 해결해야 합니다.
따라서 수행해야 할 작업은 다음과 같습니다.
1단계: 먼저 여기에서 이 코드에 대한 Arduino 코드를 다운로드한 다음 Arduino Uno에 복사하여 붙여넣습니다.
2단계: 마지막으로 코드를 업로드하고 EMG 센서 회로를 테스트합니다.
코드를 업로드하면 초기화가 시작됩니다. 실제로 이 프로세스는 최대 5초가 걸립니다. 이 과정에서 LED 바는 10에서 0으로 내려가야 합니다.
LED 막대가 꺼지면 이동을 시작하여 회로를 테스트하십시오. 손을 적절하게 움직이면 이 막대가 위아래로 움직이는 것을 볼 수 있습니다.
ECG, EOG, EMG 및 EEG는 인간 활동의 일부 형태를 측정합니다. 예를 들어, ECG(심전도)는 다리, 몸통 및 팔의 전극을 측정하여 심장 활동을 결정합니다.
반면 EEG(뇌파도)는 이마에 전극을 부착하여 뇌 활동을 모니터링합니다. 이와 대조적으로 EMG(근전도)는 근육 활동을 측정하고 EOG(전도도)는 눈의 움직임을 측정합니다.
인기 있는 MyoWare 근육 센서의 가격은 39.95달러입니다. 그러나 이 튜토리얼에서 사용한 보다 저렴한 Grove-EMG 검출기는 단돈 $3.50입니다.
EMG 센서는 의사가 다양한 생물 의학 응용 분야를 달성하는 데 도움이 되기 때문에 의료 분야에서 필수적인 장치입니다. 이러한 응용 프로그램에는 신경 및 근육 장애 진단, 의학 연구 도구, 보철 제어가 포함됩니다.
의료 응용 분야 외에도 EMG 센서는 로봇 제어에도 유용합니다. 예를 들어 EMG 센서를 특정 요구 사항에 따라 로봇을 움직이는 제어 신호로 사용할 수 있습니다.
로봇 팔
다음은 EMG로 달성할 수 있는 몇 가지 사항입니다. 흥미롭게도 이 기사는 엔지니어링 프로젝트를 위해 EMG에 액세스할 수 있는 보다 저렴한 방법을 보여줍니다.
자, 더 질문할 것이 있습니까? 부담 없이 문의해 주시면 기꺼이 도와드리겠습니다.
산업기술
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