Prototipaje del módulo de electromiografía para guante inteligente maxsens

Abstract

En la Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (CDB-EEBE) perteneciente a la Universidad Politécnica de Cataluña, se está desarrollando un proyecto que tiene la finalidad de ayudar a pacientes a llevar un seguimiento del proceso de rehabilitación en los miembros superiores por medio de la utilización de un guante inteligente llamado MAXSENS. La construcción de este guante es modular, y en el sistema de adquisición de datos que implementa, se encuentra un sensor de electromiografía (EMG) el cual tiene la función de captar y amplificar las señales eléctricas de los músculos del antebrazo. Este proyecto consiste en el diseño e implementación del circuito encargado de la adquisición de señales eléctricas musculares del antebrazo. El circuito tiene dos módulos, uno de adquisición, amplificación y filtrado que entre sus componentes principales implementa un circuito integrado AD8232 y otro que permite regular la ganancia por medio de un controlador automático de ganancia (AGC) cuyo componente principal es un amplificador de ganancia variable AD8330. En primer lugar, se realiza el diseño de los circuitos, luego, una simulación utilizando el software LTspice y posterior a esto un montaje del circuito en protoboard. Se realiza una prueba de funcionamiento del circuito ubicando los electrodos sobre el músculo extensor común de los dedos. También, se hace un diseño 3D de una placa de circuito impreso (PCB) del módulo de adquisición de la señal EMG y la respectiva generación del código G con los parámetros para la fabricación de esta PCB utilizando una máquina de ruteado CNC.

At the Barcelona East School of Engineering (CDB-EEBE) belonging to the Polytechnic University of Catalonia, a project is being developed that aims to help patients keep track of the rehabilitation process in the upper limbs through use of a smart glove called MAXSENS. The construction of this glove is modular, and in the data acquisition system it implements, there is an electromyography (EMG) sensor which has the function of capturing and amplifying the electrical signals of the forearm muscles. This project consists of the design and implementation of the circuit responsible for the acquisition of muscle electrical signals from the forearm. The circuit has two modules, one for acquisition, amplification and filtering that among its main components implements an AD8232 integrated circuit and another that allows the gain to be regulated by means of an automatic gain controller (AGC) whose main component is a variable gain amplifier. AD8330. First, the design of the circuits is carried out, then a simulation using the LTspice software and after this an assembly of the circuit on a breadboard. A functional test of the circuit is performed by placing the electrodes on the common extensor muscle of the fingers. Also, a 3D design of a printed circuit board (PCB) of the EMG signal acquisition module and the respective generation of the G code is made with the parameters for the manufacture of this PCB using a CNC routing machine.