Sensor EMG Dijelaskan: Cara Kerja dan Penggunaan Praktis
Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana Anda bisa mengontrol lengan robot untuk aplikasi game? Atau mungkin bagaimana Anda bisa mengukur aktivasi otot? Kunci rasa ingin tahu Anda ada pada sensor EMG.
EMG atau elektromiografi sangat penting untuk penelitian medis dan diagnostik gangguan neuromuskular. Juga, penemuan sirkuit terintegrasi canggih dan mikrokontroler telah membawa sensor EMG ke dalam robotika, prostetik, dan aplikasi kontrol lainnya.
Namun, EMG masih mahal dan di luar jangkauan banyak insinyur dan hobiis. Untungnya, kami di sini untuk menunjukkan kepada Anda cara membuat sensor EMG untuk proyek berikutnya Anda.
Apa Penggunaan Sensor EMG?
Tujuan utama sensor EMG adalah untuk mengukur aktivitas listrik kecil otot istirahat dan berkontraksi gerakan tangan. Misalnya, gerakan otot yang diukur adalah memindahkan lengan, mengepalkan tinju, meluncurkan jari, dll.
Tapi itu tidak menghapus fakta bahwa orang-orang berbeda menggunakan sensor EMG untuk aplikasi yang berbeda.
Misalnya, beberapa orang menggunakan sensor EMG untuk tujuan klinis dan biomedis seperti memasang prosesa, penyakit neuromuskular, dan gangguan kontrol motor. Di sisi lain, yang lain menggunakannya untuk aplikasi kontrol seperti robotika, deteksi gerakan, dll.
Lengan Prosesa
Bagaimana Cara Kerja Sensor EMG?
Sebenarnya, sensor EMG mengukur apa yang kita sebut aktivitas EMG. Aktivitas ini berkaitan dengan jumlah kontraksi otot yang Anda produksi dan jumlah otot yang berkontraksi. Sensor EMG dapat mengukur aktivitas ini dalam mikrovolt.
Juga, jumlah amplitudo tegangan yang dicatat sensor EMG bergantung pada kekuatan kontraksi otot. Dengan kata lain, semakin kuat kontraksi otot, semakin banyak otot yang aktif, sehingga menghasilkan amplitudo tegangan yang lebih tinggi.
Menariknya, menempatkan elektroda di dekat kelompok otot dapat membantu Anda mencatat aktivitas atau sinyal EMG. Saat otot aktif, itu mengurangi panjang otot dan memungkinkan kulit serta elektroda untuk bergerak. Akibatnya, elektroda mencatat aktivitas listrik atau sinyal serat otot aktif saat berkontraksi.
Tipe Sensor EMG
Ada dua tipe sensor EMG utama, yaitu sensor EMG permukaan dan sensor EMG sisipan. Meskipun mereka adalah dua sensor yang berbeda, mereka memiliki prosedur yang serupa.
1. Sensor EMG Sisipan
Ada dua tipe sensor EMG sisipan; sensor jarum dan sensor kawat halus. Mari kita perhatikan lebih dekat kedua sensor ini.
(i) Sensor EMG Jarum
Anda dapat menemukan jenis sensor EMG ini sebagian besar dalam prosedur klinis untuk evaluasi neuromuskular.
Di sini, kita memiliki ujung jarum penting yang dapat Anda gunakan sebagai permukaan deteksi. Bagaimana? Jarum mengandung kawat terisolasi dalam kanulanya, yang memungkinkannya mendeteksi aktivitas otot.
Sensor EMG Jarum
(ii) Sensor Kawat Halus
Seperti namanya, sensor ini adalah kawat, namun bukan kawat biasa. Sebaliknya, sensor kawat halus ini memiliki diameter kecil, kaku, dan tidak teroksidasi dengan isolasi tingkat tinggi.
Juga, sensor kawat ini memiliki desain yang sangat halus yang membuatnya mudah diimplantasi dan dikeluarkan dari otot kerangka. Bagian terbaik adalah sensor ini tidak sesakit sensor jarum.
2. Sensor EMG Permukaan
Sementara sensor EMG sisipan adalah teknik invasif, sensor EMG permukaan tidak memerlukan penetrasi untuk mendeteksi dan mencatat aktivitas/sinyal EMG melalui permukaan kulit.
Sensor EMG Permukaan
Mudah digunakan sensor ini, dan Anda tidak perlu pengawasan medis yang ketat dan sertifikasi seperti mitra sisipannya. Juga, sensor EMG permukaan terutama bekerja untuk aplikasi kontrol, evaluasi olahraga medis, perilaku motor, dan rekaman neuromuskular.
Fitur
Sensor EMG memiliki fitur canggih yang membuatnya berguna untuk proyek medis dan kontrol. Berikut beberapa fitur dari sensor EMG standar :
- Sensor EMG kompatibel dengan Grove.
- Memiliki tegangan pasokan daya 3.3v hingga 5v.
- Sensor EMG juga dilengkapi beberapa kawat 1000mm.
- Anda juga mendapatkan enam elektroda permukaan sekali pakai.
- Sensor dilengkapi konektor 3.5mm.
- Tidak perlu pasokan daya tambahan.
- Mendukung platform Arduino dan Raspberry Pi.
Rangkaian Sensor EMG dengan Arduino
Arduino dan EMG
Sementara Myoware memiliki salah satu sensor EMG terbaik, kita tidak dapat menyangkal bahwa ini cukup mahal. Untungnya, ada alternatif yang lebih murah seperti Grove-EMG Detector, yang akan kita gunakan untuk rangkaian ini. Ini memiliki fitur yang serupa menurut penampilan, dan Anda dapat dengan mudah mengintegrasikannya dengan mikrokontroler.
Berikut yang Anda butuhkan untuk proyek ini.
Ilustrasi 3D papan Arduino
- Grove-base shield
- Grove-LED bar
- Grove-EMG sensor (datang dengan kabel yang diperlukan untuk membuat koneksi)
Konfigurasi Hardware
Ini cara menghubungkan Grove-EMG detector Anda ke Arduino untuk membuat rangkaian sensor EMG:
Langkah 1: Hubungkan Grove-base shield Anda ke papan Arduino.
Langkah 2: Selanjutnya, hubungkan papan Grove-LED Anda ke port D8 pada Grove-base shield Anda.
Langkah 3: Sekarang, ambil sensor Grove-EMG Anda ke port A0 base shield Anda.
Langkah 4: Terakhir, hubungkan elektroda Anda ke sensor EMG dan letakkan di kelompok otot yang Anda pilih. Pastikan Anda menjaga jarak antara elektroda Anda.
Konfigurasi Perangkat Lunak
Setelah mengatur hardware, Anda perlu menyelesaikan hal-hal di area perangkat lunak.
Jadi, ini yang harus Anda lakukan:
Langkah 1: Pertama, unduh kode Arduino untuk kode ini di sini, lalu salin dan tempel ke Arduino Uno Anda.
Langkah 2: Terakhir, unggah kode dan uji rangkaian sensor EMG Anda.
Cara Menguji
Setelah mengunggah kode Anda, proses inisialisasi dimulai. Memang, proses ini seharusnya memakan waktu maksimal lima detik. Selama proses ini, bar LED harus turun dari 10 ke 0.
Saat bar LED mati, mulai bergerak untuk menguji rangkaian Anda. Anda harus melihat bar ini naik dan turun saat Anda menggerakkan tangan Anda dengan benar.
Apa Perbedaan antara ECG, EEG, EMG, dan EOG?
ECG, EOG, EMG, dan EEG mengukur beberapa bentuk aktivitas manusia. Misalnya, ECG (electrocardiogram) menentukan aktivitas jantung dengan mengukur elektroda di kaki, torso, dan lengan.
Di sisi lain, EEG (electroencephalogram) memantau aktivitas otak dengan elektroda di dahi. Sebaliknya, EMG (electromyogram) mengukur aktivitas otot, dan EOG (electrooculogram) mengukur gerakan mata.
Berapa Harga Sensor EMG?
Sensor otot MyoWare populer bisa berapa $39,95. Namun, Grove-EMG detector yang lebih terjangkau yang kita gunakan dalam tutorial ini hanya $3,50.
Kata Akhir
Sensor EMG adalah perangkat penting di bidang medis karena membantu dokter mencapai berbagai aplikasi biomedis. Aplikasi tersebut termasuk mendiagnosis gangguan saraf dan otot, alat penelitian medis, dan mengontrol prosesa.
Di luar aplikasi medis, sensor EMG juga berguna dalam mengontrol robot. Misalnya, Anda dapat menggunakan sensor EMG sebagai sinyal kontrol untuk menggerakkan robot berdasarkan kebutuhan spesifik Anda.
Lengan Robot
Ini adalah beberapa hal yang dapat Anda capai dengan EMG. Menariknya, artikel ini menunjukkan kepada Anda cara yang lebih terjangkau untuk mengakses EMG untuk proyek teknik Anda.
Jadi, apakah Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut? Jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan senang membantu.
