Sensor EGM:qué es y cómo usar uno

¿Alguna vez te has preguntado cómo podrías controlar un brazo robótico para aplicaciones de juegos? O tal vez, ¿cómo podrías medir la activación muscular? La clave de su curiosidad está en el sensor EGM.

EGM o electromiografía es crucial para la investigación médica y el diagnóstico de trastornos neuromusculares. Además, la invención de potentes circuitos integrados y microcontroladores ha dado lugar a sensores EMG en robótica, prótesis y otras aplicaciones de control.

Sin embargo, EMG sigue siendo costoso y está fuera del alcance de muchos ingenieros y aficionados por igual. Afortunadamente, estamos aquí para mostrarte cómo construir un sensor EMG para tu próximo proyecto.

¿Cuáles son los usos de los sensores EMG?

El objetivo principal de un sensor EMG es medir las pequeñas actividades eléctricas de los músculos en reposo y contracción de los movimientos de la mano. Por ejemplo, los movimientos musculares medidos son mover el brazo, apretar el puño, chasquear los dedos, etc.

Pero no borra el hecho de que diferentes personas usan sensores EMG para diversas aplicaciones.

Por ejemplo, algunos utilizan sensores EMG con fines clínicos y biomédicos, como colocar prótesis, enfermedades neuromusculares y trastornos del control motor. En cambio, otros los usan para aplicaciones de control como robótica, detección de movimiento, etc.

Protesis de brazo

¿Cómo funcionan los sensores EMG?

En verdad, los sensores EMG miden lo que llamamos actividad EMG. Esta actividad se relaciona con la cantidad de contracción que producen sus músculos y la cantidad de músculos que se contraen. El sensor EMG puede medir esta actividad en microvoltios.

Además, la cantidad de amplitud de voltaje que registra un sensor EMG depende de la fuerza de contracción muscular. En otras palabras, cuanto más fuerte es la contracción muscular, más músculos se activan, generando así una mayor amplitud de voltaje.

Curiosamente, colocar electrodos cerca de grupos musculares puede ayudarlo a registrar actividades o señales EMG. Cuando los músculos se activan, disminuye la longitud del músculo y permite que la piel y los electrodos se muevan. Como resultado, los electrodos registran la actividad eléctrica o señales de las fibras musculares activas al contraerse.

Tipos de sensores EMG

Hay dos tipos principales de sensores EMG, que incluyen los sensores EMG de superficie y los sensores EMG insertados. Aunque son dos sensores diferentes, tienen procedimientos similares.

1. Sensores EMG insertados

Hay dos tipos de sensores EMG insertados; Sensores de aguja y sensores de hilo fino. Echemos un vistazo más de cerca a estos dos sensores.

(i) Sensores EMG de aguja

Puede encontrar este tipo de sensores EMG principalmente en procedimientos clínicos para evaluaciones neuromusculares.

Aquí tenemos una punta de aguja esencial que puede usar como superficie de detección. ¿Cómo? La aguja contiene un cable aislado en su cánula, lo que le permite detectar la actividad muscular.

Sensores EMG de aguja

(ii) Sensores de alambre fino

Como su nombre lo indica, estos sensores son cables, pero no son cables ordinarios. En cambio, estos sensores de alambre fino tienen un diámetro pequeño, son rígidos y no se oxidan con aislamiento de alto nivel.

Además, los sensores de alambre tienen diseños extremadamente finos que los hacen fáciles de implantar y quitar de los músculos esqueléticos. La mejor parte es que estos sensores no son tan dolorosos como los sensores de aguja.

2. Sensor EMG de superficie

Si bien el sensor EMG insertado es una técnica invasiva, el sensor EMG de superficie no necesita penetración para detectar y registrar la actividad/señales EMG a través de la superficie de la piel.

Sensores EMG de superficie

Es fácil usar estos sensores y no necesita una estricta supervisión médica ni certificación como sus contrapartes insertadas. Además, los sensores EMG de superficie funcionan principalmente para aplicaciones de control, evaluaciones médicas deportivas, comportamiento motor y registros neuromusculares.

Características

El sensor EMG tiene características poderosas que lo hacen útil para proyectos médicos y de control. Estas son algunas de las características de un sensor EMG estándar:

• Un sensor EMG es compatible con Grove.
• Tiene un voltaje de alimentación de 3.3v a 5v.
• El sensor EMG también cuenta con algunos cables de 1000 mm.
• También recibe seis electrodos de superficie desechables.
• El sensor cuenta con un conector de 3,5 mm.
• No hay necesidad de una fuente de alimentación adicional.
• Es compatible con las plataformas Arduino y Raspberry Pi.

Circuito de Sensor EMG con Arduino

Arduino y EMG

Si bien Myoware tiene uno de los mejores sensores EMG, no podemos negar que es bastante caro. Afortunadamente, existen alternativas más baratas como el detector Grove-EMG, que usaremos para este circuito. Tiene características similares desde el punto de vista de las cosas, y puede integrarlo fácilmente con un microcontrolador.

Esto es lo que necesitará para este proyecto.

• Placa Arduino

Ilustración 3D de la placa Arduino

• Escudo de base de arboleda
• Barra LED de Grove
• Sensor Grove-EMG (viene con los cables necesarios para realizar las conexiones)

Configuración de hardware

Aquí se explica cómo conectar su detector Grove-EMG a su Arduino para hacer un circuito de sensor EMG:

1er paso :Conecte su escudo base Grove a su placa Arduino.

2do paso :A continuación, conecte su placa Grove-LED a su puerto D8 en su protector de base Grove.

3er paso :Ahora, acerque su sensor Grove-EMG al puerto A0 de su escudo base.

Cuarto paso :Finalmente, conecte sus electrodos a su sensor EMG y colóquelos en su grupo muscular preferido. Asegúrese de mantener cierta distancia entre sus electrodos.

Configuración del software

Después de configurar su hardware, deberá resolver las cosas en el área de software.

Entonces, esto es lo que debe hacer:

Paso 1: Primero, descargue el código Arduino para este código aquí, luego cópielo y péguelo en su Arduino Uno.

Paso 2: Finalmente, cargue el código y pruebe su circuito del sensor EMG.

Cómo probar

Después de cargar su código, comienza a inicializarse. De hecho, el proceso debería llevarte un máximo de cinco segundos. Durante este proceso, la barra LED debería bajar de 10 a 0.

Cuando la barra LED esté apagada, comience a moverse para probar su circuito. Deberías ver esta barra subir y bajar cuando mueves la mano en consecuencia.

¿Cuál es la diferencia entre un ECG, EEG, EMG y EOG?

Un ECG, EOG, EMG y EEG miden alguna forma de actividad humana. Por ejemplo, el ECG (electrocardiograma) determina la actividad cardíaca midiendo electrodos en las piernas, el torso y los brazos.

Por otro lado, el EEG (electroencefalograma) monitorea la actividad cerebral con electrodos en la frente. Por el contrario, el EMG (electromiograma) mide la actividad muscular y el EOG (electrooculograma) mide el movimiento ocular.

¿Cuánto cuestan los sensores EMG?

El popular sensor muscular MyoWare puede costar hasta $39.95. Sin embargo, el detector Grove-EMG más económico que usamos en este tutorial cuesta solo $3.50.

Palabras finales

Los sensores EMG son dispositivos esenciales en el campo de la medicina, ya que ayudan a los médicos a lograr diferentes aplicaciones biomédicas. Dichas aplicaciones incluyen el diagnóstico de trastornos nerviosos y musculares, herramientas de investigación médica y control de prótesis.

Más allá de las aplicaciones médicas, los sensores EMG también son útiles para controlar robots. Por ejemplo, puede usar sensores EMG como una señal de control para mover robots según sus necesidades específicas.

Brazo robótico

Estas son algunas de las cosas que puede lograr con EMG. Curiosamente, este artículo le muestra una forma más económica de acceder a EMG para sus proyectos de ingeniería.

Entonces, ¿tienes más preguntas que hacer? No dude en comunicarse con nosotros y estaremos encantados de ayudarle.