Capteur EGM :qu'est-ce que c'est et comment l'utiliser ?

Vous êtes-vous déjà demandé comment vous pouviez contrôler un bras de robot pour des applications de jeu ? Ou peut-être comment mesurer l'activation musculaire ? La clé de votre curiosité réside dans le capteur EGM.

L'EGM ou l'électromyographie est cruciale pour la recherche médicale et le diagnostic des troubles neuromusculaires. De plus, l'invention de puissants circuits intégrés et microcontrôleurs a donné lieu à des capteurs EMG dans la robotique, les prothèses et d'autres applications de contrôle.

Cependant, l'EMG reste cher et hors de portée de nombreux ingénieurs et amateurs. Heureusement, nous sommes là pour vous montrer comment construire un capteur EMG pour votre prochain projet.

Quelles sont les utilisations des capteurs EMG ?

L'objectif principal d'un capteur EMG est de mesurer les petites activités électriques des muscles au repos et de la contraction des mouvements de la main. Par exemple, les mouvements musculaires mesurés bougent le bras, serrent le poing, claquent des doigts, etc.

Mais cela n'efface pas le fait que différentes personnes utilisent des capteurs EMG pour diverses applications.

Par exemple, certains utilisent des capteurs EMG à des fins cliniques et biomédicales comme la fixation de prothèses, les maladies neuromusculaires et les troubles du contrôle moteur. En revanche, d'autres les utilisent pour des applications de contrôle comme la robotique, la détection de mouvement, etc.

Prothèse de bras

Comment fonctionnent les capteurs EMG ?

En vérité, les capteurs EMG mesurent ce que nous appelons l'activité EMG. Cette activité est liée à la quantité de contraction produite par vos muscles et au nombre de muscles qui se contractent. Le capteur EMG peut mesurer cette activité en microvolts.

De plus, la quantité d'amplitude de tension enregistrée par un capteur EMG dépend de la force de contraction musculaire. En d'autres termes, plus la contraction musculaire est forte, plus les muscles s'activent, générant ainsi une amplitude de tension plus élevée.

Fait intéressant, placer des électrodes près de groupes musculaires peut vous aider à enregistrer des activités ou des signaux EMG. Lorsque les muscles s'activent, cela diminue la longueur du muscle et permet à la peau et aux électrodes de bouger. En conséquence, les électrodes enregistrent l'activité électrique ou les signaux des fibres musculaires actives lors de la contraction.

Types de capteurs EMG

Il existe deux principaux types de capteurs EMG, qui comprennent les capteurs EMG de surface et les capteurs EMG insérés. Même s'il s'agit de deux capteurs différents, ils ont des procédures similaires.

1. Capteurs EMG insérés

Il existe deux types de capteurs EMG insérés ; Capteurs à aiguille et capteurs à fil fin. Examinons de plus près ces deux capteurs.

(i) Capteurs EMG à aiguille

Vous pouvez trouver ces types de capteurs EMG principalement dans les procédures cliniques pour les évaluations neuromusculaires.

Ici, nous avons une pointe d'aiguille essentielle que vous pouvez utiliser comme surface de détection. Comment? L'aiguille contient un fil isolé dans sa canule, lui permettant de détecter l'activité musculaire.

Capteurs EMG à aiguille

(ii) Capteurs à fil fin

Comme leur nom l'indique, ces capteurs sont des fils, mais ce ne sont pas des fils ordinaires. Au lieu de cela, ces capteurs à fil fin ont un petit diamètre, sont rigides et ne s'oxydent pas avec une isolation de haut niveau.

De plus, les capteurs à fil ont des conceptions extrêmement fines qui les rendent faciles à implanter et à retirer des muscles squelettiques. La meilleure partie est que ces capteurs ne sont pas aussi douloureux que les capteurs à aiguille.

2. Capteur EMG de surface

Bien que le capteur EMG inséré soit une technique invasive, le capteur EMG de surface n'a pas besoin de pénétration pour détecter et enregistrer l'activité/les signaux EMG à travers la surface de la peau.

Capteurs EMG de surface

Il est facile d'utiliser ces capteurs et vous n'avez pas besoin d'une surveillance et d'une certification médicales strictes comme leurs homologues insérés. En outre, les capteurs EMG de surface fonctionnent principalement pour les applications de contrôle, les évaluations médicales sportives, le comportement moteur et les enregistrements neuromusculaires.

Fonctionnalités

Le capteur EMG possède des fonctionnalités puissantes qui le rendent utile pour les projets médicaux et de contrôle. Voici quelques caractéristiques d'un capteur EMG standard :

• Un capteur EMG est compatible avec Grove.
• Il a une tension d'alimentation de 3,3 V à 5 V.
• Le capteur EMG comporte également des câbles de 1 000 mm.
• Vous obtenez également six électrodes de surface jetables.
• Le capteur est doté d'un connecteur de 3,5 mm.
• Il n'y a pas besoin d'une alimentation supplémentaire.
• Il prend en charge les plates-formes Arduino et Raspberry Pi.

Circuit de capteur EMG avec Arduino

Arduino et EMG

Bien que Myoware possède l'un des meilleurs capteurs EMG, nous ne pouvons pas nier qu'il est assez cher. Heureusement, il existe des alternatives moins chères comme le détecteur Grove-EMG, que nous utiliserons pour ce circuit. Il a des caractéristiques similaires du point de vue des choses, et vous pouvez facilement l'intégrer à un microcontrôleur.

Voici ce dont vous aurez besoin pour ce projet.

• Carte Arduino

Illustration 3D de la carte Arduino

• Bouclier à base de bosquet
• Barre à LED Grove
• Capteur Grove-EMG (livré avec les câbles nécessaires pour établir les connexions)

Configuration matérielle

Voici comment connecter votre détecteur Grove-EMG à votre Arduino pour créer un circuit de capteur EMG :

1ère étape :Connectez votre shield Grove-base à votre carte Arduino.

2ème étape :Ensuite, connectez votre carte Grove-LED à votre port D8 sur votre blindage Grove-base.

3ème étape :Maintenant, saisissez votre capteur Grove-EMG sur le port A0 de votre bouclier de base.

4ème étape :Enfin, connectez vos électrodes à votre capteur EMG et placez-les sur votre groupe musculaire préféré. Assurez-vous de garder une certaine distance entre vos électrodes.

Configuration du logiciel

Après avoir configuré votre matériel, vous devrez régler les choses dans la zone logicielle.

Alors, voici ce que vous devez faire :

Étape 1 : Tout d'abord, téléchargez le code Arduino pour ce code ici, puis copiez-le et collez-le sur votre Arduino Uno.

Étape 2 : Enfin, téléchargez le code et testez votre circuit de capteur EMG.

Comment tester

Après avoir téléchargé votre code, il commence à s'initialiser. En effet, le processus devrait vous prendre au maximum cinq secondes. Au cours de ce processus, la barre de LED doit descendre de 10 à 0.

Lorsque la barre LED est éteinte, commencez à vous déplacer pour tester votre circuit. Vous devriez voir cette barre monter et descendre lorsque vous bougez votre main en conséquence.

Quelle est la différence entre un ECG, un EEG, un EMG et un EOG ?

Un ECG, un EOG, un EMG et un EEG mesurent une certaine forme d'activité humaine. Par exemple, l'ECG (électrocardiogramme) détermine l'activité cardiaque en mesurant des électrodes sur les jambes, le torse et les bras.

D'autre part, l'EEG (électroencéphalogramme) surveille l'activité cérébrale avec des électrodes sur le front. En revanche, l'EMG (électromyogramme) mesure les activités musculaires et l'EOG (électrooculogramme) mesure les mouvements oculaires.

Combien coûtent les capteurs EMG ?

Le populaire capteur musculaire MyoWare peut coûter jusqu'à 39,95 $. Cependant, le détecteur Grove-EMG plus abordable que nous avons utilisé dans ce didacticiel ne coûte que 3,50 $.

Derniers mots

Les capteurs EMG sont des dispositifs essentiels dans le domaine médical car ils aident les médecins à réaliser différentes applications biomédicales. Ces applications incluent le diagnostic des troubles nerveux et musculaires, les outils de recherche médicale et le contrôle des prothèses.

Au-delà des applications médicales, les capteurs EMG sont également utiles pour contrôler les robots. Par exemple, vous pouvez utiliser les capteurs EMG comme signal de contrôle pour déplacer des robots en fonction de vos besoins spécifiques.

Bras robotique

Ce sont quelques-unes des choses que vous pouvez réaliser avec EMG. Fait intéressant, cet article vous montre un moyen plus abordable d'accéder à EMG pour vos projets d'ingénierie.

Alors, avez-vous d'autres questions à poser? N'hésitez pas à nous contacter, et nous serons heureux de vous aider.