Diseño de un sistema de adquisición de señales por electromiografía superficial para la interpretación del movimiento de la mano

Abstract

[ES] Los diversos movimientos que podemos llegar a realizar con nuestro cuerpo tienen lugar como consecuencia de la transmisión de señales eléctricas a través de nuestro organismo. Estas señales tienen su origen en el sistema nervioso y son denominadas “potenciales de acción”. Sus características determinan el movimiento predeterminado que debe realizar un efector específico, concretamente la contracción o relajación de un músculo esquelético. El proyecto presentado se basa en el análisis de dichas señales mediante el uso de la electromiografía superficial, colocando tres electrodos no intrusivos sobre unas localizaciones específicas del brazo que nos servirán como puntos de recogida de datos. La finalidad del proyecto consiste en la interpretación de las señales bioeléctricas transmitidas a los músculos que controlan los diversos movimientos de la mano. La dificultad del experimento reside, sin embargo, en la reducida amplitud de las señales bioeléctricas a medir, generalmente del orden de milivoltios, muy inferior al orden del voltaje con el que trabajan los equipos electrónicos utilizados. Además, las interferencias intrínsecas y extrínsecas presentes durante el proceso dificultan la correcta interpretación de nuestras señales de trabajo. Por todo ello, hemos diseñado un circuito electrónico que nos permite acondicionar las señales tomadas con los electrodos, aplicando etapas de amplificación, filtrado, y rectificación. Tras el acondicionamiento de la señal, podemos proceder a la interpretación de los datos recogidos.

[EN] The various movements that we can make with our body take place as a result of the transmission of electrical signals through our body. These signals have their origin in the nervous system and are called "action potentials". Its characteristics determine the predetermined movement that a specific effector must perform, specifically the contraction or relaxation of a skeletal muscle. The project presented is based on the analysis of these signals using surface electromyography, placing three non-intrusive electrodes on specific locations of the arm that will serve as data collection points. The purpose of the project is to interpret the bioelectrical signals transmitted to the muscles that control the various movements of the hand. The difficulty of the experiment lies, however, in the small amplitude of the bioelectric signals to be measured, generally in the order of millivolts, much lower than the voltage order with which work the electronic equipment used. In addition, the intrinsic and extrinsic interferences present during the process hinder the correct interpretation of our work signals. Therefore, we have designed an electronic circuit that allows us to condition the signals taken with the electrodes, applying stages of amplification, filtering, and rectification. After the conditioning of the signal, we can proceed to the interpretation of the collected data.