Get Your Back Braining Training: 18 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Νιώθετε ποτέ ότι δεν μπορείτε να σταματήσετε να πονάτε στην πλάτη σας όταν γυμνάζεστε; Πάντα πιέζετε τον εαυτό σας πολύ μακριά και υποφέρετε εξαιτίας αυτού; Αν ναι, ο προπονητικός βραχίονας "Get Your Back" είναι για εσάς!

Ως αθλητές γυμνασίου και κολλεγίων, η προπόνηση δύναμης έγινε ένα ρουτίνα μέρος της ζωής μας. Οι αθλητικές μας αναζητήσεις μάς έμαθαν να προπονούμαστε στο μέγιστο των δυνατοτήτων μας και έχουμε πάρει αυτό το παρελθόν στίβο NCAA. Τώρα που η καριέρα μας στο μπάσκετ στο κολέγιο έχει τελειώσει και εκπληκτικά δεν έχουμε καμία προοπτική να κάνουμε το επόμενο βήμα για να παίξουμε στο ΝΒΑ από το Division III, παραμένουμε σε φόρμα μέσω της άρσης βαρών. Μετά από όλα αυτά τα χρόνια, γνωρίζουμε ότι οι τραυματισμοί στη μέση δεν είναι καινούργιοι στην αίθουσα με βάρη και είχαμε και οι δύο το μερίδιό μας σε αυτούς. Αυτοί οι τραυματισμοί είναι πιο συνηθισμένοι μεταξύ ατόμων που διακυβεύουν τη μορφή και εμπλέκουν λάθος μύες ενώ σηκώνουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο καταλήξαμε στο εκπαιδευτικό στήριγμα "Get Your Back" το οποίο σας ειδοποιεί όταν η φόρμα σας παραβιάζεται ανιχνεύοντας μυϊκά σήματα στο κάτω μέρος της πλάτης σας.

Αυτή η συσκευή είναι ένα υποστηρικτικό στήριγμα πλάτης με ενσωματωμένους αισθητήρες ηλεκτρομυογραφίας (ΗΜΓ) που βρίσκονται σε βολική τοποθεσία πάνω από τους μυς στύσης του κάτω μέρους της πλάτης, οι οποίοι ανιχνεύουν και παρακολουθούν τη μυϊκή δραστηριότητα στην περιοχή και προειδοποιούν τον χρήστη όταν οι μύες της κάτω πλάτης υπερβάλλουν κατά τη διάρκεια της άρσης βαρών.

Αυτό το διδακτικό δείχνει πώς φτιάξαμε το εκπαιδευτικό στήριγμα "Get Your Back" για να αποφοιτήσουμε ηλικιωμένοι βιοϊατρικής μηχανικής από το Messiah College.

Βήμα 1: Υλικά και εργαλεία

Για να χτίσετε ένα εκπαιδευτικό στήριγμα "Πήρε την πλάτη σας" θα χρειαστείτε:

• 2 αισθητήρες BITalino EMG ($ 27 το καθένα)
• 2 3 ηλεκτρόδια BITalino καλώδια - θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν μονές ή διπλές ηλεκτροδίδες (24,25 $ το καθένα)
• 1 Arduino Uno (23,00 $)
• 1 πλάκα ψωμιού μισού μεγέθους ($ 5,00)
• 1 καλώδια με μπλουζάκια (3.95 $)
• 1 μπαταρία για την τροφοδοσία των ηλεκτρονικών (3,95 $)
• 1 Arduino piezoBuzzer (0,95 $)
• 1 υποστηρικτικό στήριγμα πλάτης (10,95 $)
• 1 συμβατή μονάδα κάρτας SD Arduino για καταγραφή δεδομένων (2,13 $)
• βελόνα και νήμα ή ταινία διπλής όψης (συνιστάται)
• Λογισμικό Arduino ($ 0)
• Κίνητρο ($ 0)

Εκτιμώμενο συνολικό κόστος (152,43 $)

Βήμα 2: Προετοιμασία

• Η βασική γνώση στην ανάγνωση διαγραμμάτων κυκλωμάτων θα είναι χρήσιμη.

  • Οι οδηγίες πρέπει να είναι αρκετά σαφείς για να καθοδηγούν τους ερασιτέχνες
  • Δείτε τη λίστα με τα υλικά και τα εργαλεία
• Ο σκοπός αυτού του νάρθηκα είναι να αποτρέψει τον τραυματισμό της ομάδας μυών του στύλου. Αυτοί οι μύες, ειδικά στο κάτω μέρος της πλάτης, μπορούν εύκολα να τραυματιστούν κατά τη διάρκεια της άσκησης. Η βασική γνώση αυτών των μυών μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό των μυών και να βοηθήσει κάποιον να τροποποιήσει το σχέδιο που ταιριάζει στις συγκεκριμένες ανάγκες του. Αυτοί οι μύες είναι υπεύθυνοι για την ευθυγράμμιση της πλάτης και μπορεί να σχετίζονται με πόνο στη μέση. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη διεύθυνση
• Η ηλεκτρομυογραφία, ή ΗΜΓ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ηλεκτρικών σημάτων που προκαλούν τη συστολή των μυών. Αυτό θα χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση συστολής των μυών του κάτω μέρους της πλάτης. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το ΗΜΓ ανατρέξτε στην Ηλεκτρομυογραφία (Κλινική Mayo).
• Κατεβάστε το πρόγραμμα Arduino

• Αποκτήστε πρόσβαση στο GitHub για κωδικό συσκευής εδώ.

  Το GitHub είναι μια πλατφόρμα ανάπτυξης λογισμικού που επιτρέπει πολλές συνεργατικές δυνατότητες για την ανάπτυξη έργου. Μάθετε περισσότερα για το GitHub εδώ

Βήμα 3: Ασφάλεια

• Διακόψτε την τροφοδοσία στην πλακέτα Arduino ενώ συνδέετε τα κυκλώματα.
• Κρατήστε τα τρόφιμα και τα υγρά μακριά.
• Αυτό ΔΕΝ είναι ιατρική συσκευή και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως εργαλείο για ιατρικές διαγνώσεις.

• Μην βασίζεστε στο Got Your Back Brace για μοναδική προστασία της πλάτης σας. Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα στην πλάτη, σας συνιστώ να συμβουλευτείτε έναν εξουσιοδοτημένο εκπαιδευτή για τροποποίηση της άσκησης για την προστασία της πλάτης σας.

  Ενώ αυτό το στήριγμα σας προειδοποιεί κατά τη διάρκεια της κάμψης της μέσης σας με την ελπίδα πρόληψης τραυματισμών, εναπόκειται στον χρήστη να ασκηθεί υπεύθυνα και εντός των φυσικών του ορίων

Βήμα 4: Συμβουλές και συμβουλές

• Βεβαιωθείτε ότι το EMG BITalino είναι συνδεδεμένο με την πλευρά με τον κύκλο στο Arduino.

• Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατεβάσει βιβλιοθήκες SD και SPI στο Arduino.

  Ελέγξτε μεταβαίνοντας στο "Sketch"> "Include libraries" και δείτε την αναπτυσσόμενη λίστα

• Κρατήστε το στήριγμα σφιχτό στο κάτω μέρος της πλάτης.
• Καλωδίστε το κύκλωμα ακριβώς όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να τροποποιήσετε τους αριθμούς ακίδων στον κώδικα.
• Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με τον κώδικα, σχολιάστε τις ενότητες και δοκιμάστε τις ξεχωριστά.
• Οποιοδήποτε στήριγμα πλάτης θα κάνει. Εάν δεν έχετε στηρίγματα πλάτης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα εφαρμοστό μπλουζάκι.
• Προσθήκη φιλτραρίσματος εντός κώδικα με ρύθμιση του κατωφλίου για την αφαίρεση ασυνήθιστα υψηλού σήματος που μπορεί να μην οφείλεται σε συστολή μυών.
• Εάν είναι δυνατόν, χρωματίστε καλώδια, διευκολύνοντας την παρακολούθηση των συνδέσεων στο κύκλωμα.

Βήμα 5: Ξεκινήστε να χτίζετε

It'sρθε η ώρα να αρχίσετε να χτίζετε το στήριγμα "Get Your Back"!

Βήμα 6: Διάγραμμα κυκλώματος

Αυτό το διάγραμμα EAGLE δείχνει τις ακόλουθες συνδέσεις που πρέπει να γίνουν:

• Ο προσαρμογέας microSD είναι συνδεδεμένος σε 4 ψηφιακές ακίδες όπως ορίζεται, 5V και GND.
• Ο βομβητής συνδέεται επίσης με 1 ψηφιακή ακίδα και συνδέεται με το GND. Η χρήση αντίστασης είναι προαιρετική.
• Οι 2 αισθητήρες EMG συνδέονται και οι δύο με 5V, GND και ξεχωριστές αναλογικές ακίδες στο Arduino.
• Το ποτενσιόμετρο συνδέεται με άλλο αναλογικό πείρο.

Βήμα 7: Δημιουργήστε το κύκλωμά σας

Χρησιμοποιήστε το διάγραμμα Fritzing παραπάνω και αυτό της προηγούμενης σελίδας για να δημιουργήσετε το κύκλωμά σας. Οι ακίδες εξόδου για τα τσιπ EMG, το ποτενσιόμετρο, το Piezo Buzzer και το pin της μονάδας προσαρμογέα κάρτας microSD μπορούν να αλλάξουν εάν τροποποιήσετε ανάλογα τον κώδικα. Ωστόσο, οι άλλοι ακροδέκτες της μονάδας προσαρμογέα κάρτας microSD πρέπει να συνδεθούν με τις ακίδες που φαίνονται παραπάνω και στο σχήμα EAGLE. Το Piezo Buzzer μπορεί να τοποθετηθεί σε οποιαδήποτε κενή περιοχή στην πλακέτα κυκλώματος.

Βήμα 8: Προσδιορίστε την τοποθέτηση ηλεκτροδίων

Χρησιμοποιώντας τις γνώσεις σας για την μυϊκή ομάδα του στύλου που αποκτήθηκε νωρίτερα, τοποθετήστε ένα ηλεκτρόδιο κοντά στην εισαγωγή του μυός και ένα λίγα εκατοστά πάνω από αυτό σε κάθε πλευρά. Επιπλέον, τοποθετήστε ένα ηλεκτρόδιο σε μια περιοχή του οστού, όπως το ισχίο σε κάθε πλευρά. Συνιστούμε την τοποθέτηση του ηλεκτροδίου όπως φαίνεται παραπάνω. Τα ηλεκτρόδια απέχουν μεταξύ τους περίπου δύο ή τρεις ίντσες και συμμετρικά στο κέντρο της πλάτης, απευθείας στους μυς της στύσης του στύλου. Εκτός από αυτά, ένα σύνολο ηλεκτροδίων βρίσκεται στην αριστερή και δεξιά περιοχή των οστών των γοφών.

Βήμα 9: Προσδιορίστε πού να τοποθετήσετε ηλεκτρόδια στο πίσω στήριγμα

Τώρα ήρθε η ώρα να καθορίσετε πού πρέπει να τοποθετήσετε τα ηλεκτρόδιά σας στο πίσω στήριγμα. Αυτό μπορεί να γίνει φορώντας το πίσω στήριγμα πάνω από τα συνδεδεμένα ηλεκτρόδια από το προηγούμενο βήμα και σημειώνοντας το στήριγμα όπου έρχονται σε επαφή με τα ηλεκτρόδια. Στη συνέχεια, μπορείτε να αφαιρέσετε τα ηλεκτρόδια από την πλάτη και τους γοφούς σας και να τα βάλετε πάνω από τα σημάδια σας στο πίσω στήριγμα. Θα πρέπει να μοιάζουν με το παραπάνω.

Βήμα 10: Συνδέστε ηλεκτρόδια σε καλώδια ηλεκτροδίων BITalino και πίσω στήριγμα

Πριν συνδέσετε τα ηλεκτρόδια στο στήριγμα, θα πρέπει να συνδεθούν με τα καλώδια ηλεκτροδίων BITalino. Απλά κουμπώστε τα ηλεκτρόδια στα καλώδια και τοποθετήστε τα ξανά στα σημάδια του πίσω στηρίγματος. Τα κόκκινα καλώδια πρέπει να πηγαίνουν στα άνω ηλεκτρόδια ενώ τα μαύρα καλώδια πρέπει να προσαρτώνται στο κάτω. Τα λευκά καλώδια πρέπει να στερεώνονται στα ηλεκτρόδια ισχίου. Μόλις είναι στη θέση τους, κολλήστε τα ηλεκτρόδια προς τα κάτω με ταινία διπλής όψης ή ράψτε τα στη θέση τους.

Βήμα 11: Φορέστε το στήριγμα πλάτης

Τώρα είστε έτοιμοι να βάλετε το πίσω στήριγμα όπως θα κάνατε συνήθως. Τα καλώδια EMG πρέπει να βγαίνουν από το κάτω μέρος του στηρίγματος και στις δύο πλευρές για εύκολη πρόσβαση.

Βήμα 12: Συνδέστε τα καλώδια EMG στην πλακέτα κυκλώματος

Απλώς κάντε κλικ στα καλώδια στα τσιπ EMG που είναι προσαρτημένα στο κύκλωμά σας.

Βήμα 13: Ενεργοποιήστε την μπαταρία για αρχή

Όταν είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε, ενεργοποιήστε την μπαταρία. Ο βομβητής θα σας προειδοποιήσει όταν χρησιμοποιείτε υπερβολικά τη μέση σας και θα καταγράψει τα δεδομένα σας σε κάρτα microSD. Κρατήστε την μπαταρία απενεργοποιημένη όταν δεν τη χρησιμοποιείτε.

Βήμα 14: Ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο για να σας προειδοποιεί όταν κάμπτετε στύλους στύσης

Το ποτενσιόμετρο είναι ένας διαχωριστής τάσης που σας επιτρέπει να μεταβάλλετε το σήμα τάσης από τον πείρο εξόδου (το οποίο συνδέσατε στον πείρο A1). Περιστρέφοντας το ποτενσιόμετρο, αλλάζετε αυτήν την τάση και επομένως το κατώφλι. Χρησιμοποιήστε το ποτενσιόμετρο για να ρυθμίσετε το κατώφλι στο οποίο ακούγεται ο βομβητής. Δοκιμάστε το βεβαιωθείτε ότι ο βομβητής ακούγεται μόνο όταν λυγίζετε τη μέση σας.

Βήμα 15: Προθέρμανση

Η προθέρμανση είναι το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να κάνετε για να αποφύγετε τραυματισμούς κατά την άσκηση!

Βήμα 16: Ξεκινήστε την εξάσκηση

Ενεργοποιήστε την μπαταρία πριν από κάθε βήμα, δουλέψτε κανονικά και ακούστε τον βομβητή. Εάν ακούγεται ο βομβητής, σημαίνει ότι εργάζεστε πολύ σκληρά στη μέση σας και πρέπει να κάνετε κάποιες προσαρμογές στο βάρος ή τις επαναλήψεις σας.

Βήμα 17: Προβολή των δεδομένων σας

Μετά την προπόνηση, μπορείτε εύκολα να δείτε τα δεδομένα σας. Απλώς αφαιρέστε την κάρτα microSD από το κύκλωμά σας και τοποθετήστε την στον υπολογιστή σας. Περιηγηθείτε στον εξερευνητή αρχείων των υπολογιστών σας για πρόσβαση στην κάρτα SD και ανοίξτε το αρχείο "Datalog". Από εδώ μπορείτε εύκολα να αντιγράψετε τα δεδομένα σας στο Microsoft Excel για εύκολη ανάλυση. Για να δημιουργήσετε ένα γράφημα όπως το παραπάνω, απλώς επισημάνετε κάθε στήλη και εισαγάγετε ένα διάγραμμα διασποράς.

Βήμα 18: Περαιτέρω ιδέες

Ως πιθανή μελλοντική προσθήκη, ο σχεδιασμός θα μπορούσε να περιλαμβάνει μια μονάδα Bluetooth που της επιτρέπει να συνδέεται με το κινητό τηλέφωνο του χρήστη όπου αποθηκεύεται η συλλογή δεδομένων.

Για να μειώσετε το κόστος και το χρόνο κατασκευής, θα μπορούσατε να θυσιάσετε τη δυνατότητα προβολής των δεδομένων αφαιρώντας την πτυχή της κάρτας microSD της συσκευής. Ο κώδικας θα πρέπει να τροποποιηθεί αναλόγως, αλλά αυτό θα εξοικονομήσει χρόνο, χρήμα και χώρο στον πίνακα.

Ένα φίλτρο RC μπορεί να προστεθεί σε σειρά με το ΗΜΓ όπως πριν συνδεθεί με τον αναλογικό πείρο για να φιλτράρει το σήμα και να βοηθήσει στη μείωση του θορύβου.