Neeg Hlau Tes Tswj Nrog EMG: 7 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Txoj haujlwm no qhia pom kev tswj ntawm tes neeg hlau (siv opensource tes inMoov) nrog 3 opensource uECG cov cuab yeej siv rau ntsuas thiab ua haujlwm cov leeg nqaij (electromyogram, EMG). Peb pab neeg muaj zaj dab neeg ntev nrog txhais tes thiab lawv tswj hwm, thiab qhov no yog cov kauj ruam zoo hauv txoj kev yog:)

Khoom siv

3x uECG devices1x Arduino (Kuv siv Nano tab sis feem ntau lwm tus yuav ua haujlwm) 1x nRF24 module (ib qho twg ib txwm yuav ua) 1x PCA9685 lossis zoo ib yam servo tsav tsheb 1x inMoov tes5x loj servos (saib hauvMoov cov lus qhia rau hom sib xws) 1x 5V fais fab mov muaj peev xwm 5A lossis ntau dua tam sim no

Kauj Ruam 1: Tau Txais Teeb Meem

Kev tswj hwm yog ua raws EMG - kev ua hluav taws xob ntawm cov leeg. EMG teeb liab tau txais los ntawm peb lub cuab yeej uECG (Kuv paub, nws yuav tsum yog ECG saib, tab sis txij li nws tau ua raws li ADC ib txwm muaj, nws tuaj yeem ntsuas ib qho biosignals - suav nrog EMG). Txog EMG ua tiav, uECG muaj hom tshwj xeeb uas nws xa tawm 32-bin spectrum cov ntaub ntawv, thiab "cov leeg nqaij" nruab nrab (qhov nruab nrab qhov nruab nrab ntawm 75 thiab 440 Hz). Spectrum cov duab zoo li xiav-ntsuab qauv uas hloov pauv lub sijhawm. Ntawm no zaus yog nyob ntawm txoj kab ntsug (ntawm txhua 3 daim phiaj, tsawg zaus hauv qab, siab rau saum - los ntawm 0 txog 488 Hz nrog ~ 15 Hz cov kauj ruam), sijhawm nyob ntawm kab rov tav (cov ntaub ntawv qub ntawm sab laug tag nrho ntawm no yog li 10 vib nas this ntawm qhov screen). Kev siv zog tau teev nrog xim: xiav - qis, ntsuab - nruab nrab, daj - siab, liab - txawm tias siab dua.

Kauj Ruam 2: Cov Teeb Meem Yooj Yim

Txog rau kev lees paub piav tes piav taw, yuav tsum ua kom lub PC zoo ntawm cov duab zoo nkauj no xav tau. Tab sis rau kev ua kom yooj yim ntawm cov neeg siv tes ntiv tes, nws txaus los tsuas yog siv tus nqi nruab nrab ntawm 3 raws - uECG yooj yim muab nws ntawm qee pob ntawv bytes yog li Arduino kos duab tuaj yeem cais nws. Cov txiaj ntsig no zoo li yooj yim dua - Kuv tau txuas kab ntawv ntawm cov txiaj ntsig nyoos los ntawm Arduino's Serial Plotter. Cov kab kos liab, ntsuab, xiav yog cov khoom nyoos los ntawm 3 uECG cov cuab yeej ntawm cov leeg sib txawv thaum kuv tab tom nyem tus ntiv tes xoo, ntiv nplhaib thiab ntiv tes nruab nrab. Rau peb lub qhov muag cov xwm txheej no sib txawv, tab sis peb yuav tsum tig cov txiaj ntsig no mus rau "tus qhab nia ntiv tes" qee qhov yog li qhov program tuaj yeem tso tawm qhov tseem ceeb rau tes servos. Qhov teeb meem yog, cov cim qhia los ntawm cov leeg nqaij yog "sib xyaw": hauv qhov thib 1 thiab thib 3 qhov xiav teeb liab siv yog zoo ib yam - tab sis liab thiab ntsuab txawv. Hauv qhov thib ob thiab thib 3 cov cim ntsuab zoo ib yam - tab sis xiav thiab liab txawv.

Kauj Ruam 3: Ua Teeb Meem

Txhawm rau "unmix" cov cim no, Kuv tau siv cov qauv yooj yim:

S0 = V0^2 / ((V1 * a0 +b0) (V2 * c0 +d0)), qhov twg S0 - qhab nia rau channel 0, V0, V1, V2 - qhov tseem ceeb rau cov channel 0, 1, 2, thiab a, b, c, d - coefficients uas kuv tau hloov kho tus kheej (a thiab c tau los ntawm 0.3 txog 2.0, b thiab d yog 15 thiab 20, koj yuav tsum tau hloov lawv txhawm rau kho rau koj qhov tshwj xeeb tso rau qhov twg los xij). Cov qhab nia zoo ib yam tau suav rau cov channel 1 thiab 2. Tom qab qhov no, kab kos tau dhau los ua qhov sib cais zoo kawg nkaus. Rau tib lub tes taw (lub sijhawm no ntiv tes ntiv tes, nruab nrab, thiab tom qab ntawd ntiv tes xoo) cov cim qhia tau meej thiab tuaj yeem txhais tau yooj yim rau hauv servo txav los ntawm kev sib piv nrog qhov pib

Kauj ruam 4: Schematics

Cov duab yog yooj yim heev, koj xav tau tsuas yog nRF24 tus qauv, PCA9685 lossis zoo li I2C PWM tus tswj, thiab siab amp 5V lub zog siv uas yuav txaus txav tag nrho cov kev pabcuam no ib zaug (yog li nws xav tau tsawg kawg 5A ntsuas lub zog rau kev ua haujlwm ruaj khov).

Cov npe ntawm kev sib txuas: nRF24 tus pin 1 (GND) - Arduino's GNDnRF24 tus pin 2 (Vcc) - Arduino's 3.3vnRF24 tus pin 3 (Chip Enable) - Arduino's D9nRF24 tus pin 4 (SPI: CS) - Arduino's D8nRF24 tus pin 5 (SPI: SCK) - Arduino's D13nRF24 pin 6 (SPI: MOSI) - Arduino's D11nRF24 pin 7 (SPI: MISO) - Arduino's D12PCA9685 SDA - Arduino's A4PCA9685 SCL - Arduino's A5PCA9685 Vcc - Arduino's 5vPCA9685 GND - Arduino's GND PCA channel 0-4, hauv kuv tus ntiv tes xoo ntiv tes xoo - channel 0, ntiv tes ntsuas - channel 1 thiab lwm yam.

Kauj Ruam 5: Kev Tso Npe EMG Sensors

Txhawm rau kom tau txais kev nyeem ntawv tsim nyog, nws yog ib qho tseem ceeb rau tso uECG cov cuab yeej, uas tau sau cov leeg nqaij, hauv qhov chaw raug. Txawm hais tias muaj ntau txoj kev xaiv sib txawv tuaj yeem nyob ntawm no, txhua qhov yuav tsum tau ua cov teeb liab sib txawv - yog li nrog kuv tus lej nws yog qhov zoo tshaj los siv qhov kev tso kawm zoo ib yam li kuv cov duab., yog li ib qho ntawm cov ntsuas tau muab tso rau ntawd, thiab txhua tus ntawm lawv tau muab tso ze rau lub luj tshib (cov leeg muaj feem ntau ntawm lawv lub cev hauv thaj chaw ntawd, tab sis koj xav txheeb xyuas qhov tseeb koj nyob qhov twg - muaj qhov sib txawv ntawm tus kheej)

Kauj ruam 6: Code

Ua ntej yuav pib txoj haujlwm tseem ceeb, koj yuav tsum nrhiav kom paub tus lej ID ntawm koj li uECG cov cuab yeej tshwj xeeb (nws tau ua tiav los ntawm kab tsis txaus siab 101 thiab tig cov cuab yeej ntawm ib ntawm ib qho, koj yuav pom ID ntawm cov cuab yeej tam sim no ntawm lwm yam) thiab sau lawv rau hauv unit_ids array (kab 37). Lwm yam tshaj li qhov no, koj xav ua si nrog cov lej sib piv (kab 129-131) thiab txheeb xyuas seb nws zoo li cas ntawm cov phiaj xwm ua ntej txuas nws mus rau cov neeg hlau.

Kauj Ruam 7: Cov txiaj ntsig

Nrog qee qhov kev sim uas siv sijhawm li 2 teev, kuv muaj peev xwm tau txais kev ua haujlwm tau zoo (daim vis dis aus qhia qhov xwm txheej raug). Nws coj tus cwj pwm tsis zoo thiab nrog kev ua haujlwm no tsuas tuaj yeem lees paub qhib thiab kaw cov ntiv tes (thiab tsis yog txhua ntawm 5, nws pom tsuas yog 3 pawg leeg: ntiv tes xoo, ntsuas thiab nruab nrab ua ke, ntiv tes thiab ntiv tes me ua ke). Tab sis "AI" uas txheeb xyuas lub teeb liab siv 3 kab ntawm cov lej ntawm no thiab siv tus nqi ib leeg los ntawm txhua cov channel. Kuv ntseeg tias txoj hauv kev ntau tuaj yeem ua tiav los ntawm kev tshuaj xyuas 32-bin cov duab hauv PC lossis smartphone. Tsis tas li, cov ntawv no tsuas siv 3 uECG cov cuab yeej (EMG raws). Nrog ntau txoj hauv kev nws yuav tsum muaj peev xwm paub txog cov qauv nyuaj tiag tiag - tab sis zoo, qhov ntawd yog lub ntsiab lus ntawm txoj haujlwm, los muab qee qhov pib rau leej twg txaus siab:) Kev tswj tes yog qhov tseeb tsis yog daim ntawv thov rau cov txheej txheem ntawd.