Implementace embedded SW v zařízení pro měření a zpracování EMG

Ondřej Strakoš

Diplomová práce

Implementation of embedded SW in EMG Measuring and Processing Device

Anotace:

Náplní této diplomové práce je vývoj softwarového řešení pro měření a záznam povrchového elektromyografického signálu a jeho implementace do embedded systému prototypu monitoro-vacího zařízení lokální svalové zátěže, sloužícího pro účely ergonomického vyšetření. Úvod práce se věnoval rozboru technologie pro záznam elektrických potenciálů činnosti svalů a spe-cifikaci integrovaného obvodu ADS129x, který je pro měření využit. Dále bylo navrženo a realizováno programové řešení, které v rámci prototypu zařízení zajišťuje snímání EMG sig-nálu z povrchu těla a následný přenos a uložení dat na paměťovou kartu. Fungování programu bylo ověřeno sadou experimentálních měření a jimi získaná data byla po přenesení do PC fil-trována, zpracována a zobrazena pro vyhodnocení. Výsledné řešení představuje funkci refe-renčního měření povrchového EMG signálu, rozšiřující možnosti reálného autonomního moni-torovacího zařízení, které má potenciál praktického využití v ergonomických výzkumech i průmyslu pro zkvalitnění prevence zdravotních komplikací, vznikajících v podmínkách se zvýšeným uplatněním manuální činnosti v pracovním procesu.

Abstract:

The aim of this thesis is to develop software for measurement and recording of a surface elec-tromyographic signal and its implementation into the embedded system of a monitoring device prototype for measuring local muscular load for the purpose of ergonomic examinations. The introduction of this work was focused on the analysis of the technology for recording the elec-trical potential of muscle activity and the specification of the integrated circuit, ADS129x, which is used for the measurements. In the next step, a software solution was designed and implemented which, within the prototype of the device, assures EMG signal acquisition from the body surface and subsequent transfer and storage of the data to a memory card. The opera-tion of the program was verified by a set of experimental measurements, and the data obtained were then transferred to a PC for successive filtration, processing and representation for evalu-ation purposes. The final solution represents a function of the reference measurement of the surface EMG signal, extending the possibilities of a real autonomous monitoring device that has the potential to be used in ergonomic research, as well as in the industry for the prevention of health complications arising from conditions where there exists an increased application of manual activity in the work process.

Klíčová slova

EMG, povrchová elektromyografie, embedded system, data logger, ergonomie, A/D převodník, ADS129x, SPI rozhraní, zpracování EMG, filtrace EMG

Keywords

EMG, surface electromyography, embedded system, data logger, ergonomics, A/D converter, ADS129x, SPI interface, EMG processing, EMG filtering

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 31. 5. 2018
• Vedoucí: Michal Prauzek
• Oponent: Martin Latocha

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Biomedicínské inženýrství