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1 Control de Veh´ ıculo por Electromiograf´ ıa Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingenier´ ıa, Escuela de Mec´ anica El´ ectrica Tutor del proyecto: Inga. Magdalena Puente. Auxiliar: Luc´ ıa del Mar Wolford Ram´ ırez [email protected] Resumen—La electromiograf´ ıa es una t´ ecnica utilizada para analizar la actividad el´ ectrica producida por los m´ usculos. Se utiliza com ´ unmente en la medicina para estudiar el sistema neu- romuscular y el diagn´ ostico de enfermedades neuromusculares. El electromiograma puede ser monitoreado a trav´ es de electrodos superficiales posicionados en la piel, sobre el m´ usculo de inter´ es, registrando las corrientes el´ ectricas formadas en los nervios y los usculos al producirse contracciones. Se analiza la amplitud de las corrientes el´ ectricas, las fibras musculares que se contraen y el tiempo que tardan en contraerse. I. OBJETIVOS I-A. General Aplicar los conocimientos obtenidos en el curso y en el laboratorio de electr´ onica. I-B. Espec´ ıficos Dise˜ nar circuitos de amplificaci ´ on aplicados en el campo edico. Comprender el funcionamiento de los amplificadores de instrumentaci´ on. Utilizar las se˜ nales anal´ ogicas para controlar circuitos digitales. II. DESCRIPCI ´ ON El proyecto consiste en controlar el movimiento de un veh´ ıculo por medio de las contracciones musculares del brazo. La toma de datos deber´ a de realizarse con electrodos de superficie posicionados estrat´ egicamente en el antebrazo y el ıcep. La cantidad m´ axima de electrodos queda a criterio de cada grupo, sin embargo, deben de usarse 3 electrodos como ınimo. La adquisici´ on de datos debe ser lo suficientemente precisa para poder obtener los resultados deseados, por lo que es necesario la utilizaci´ on de filtros y amplificadores de instrumentaci´ on. II-A. Acciones del Veh´ ıculo El carrito debe ser capaz de realizar las siguientes acciones: Detenerse. Avanzar en l´ ınea recta. Girar a la izquierda. Girar a la derecha. II-B. Etapas Adquisici´ on de Datos: Se lleva a cabo mediante el uso de electrodos de superficie. La se˜ nal de salida de un electrodo se encuentra en un rango menor a los 20 mV, dato que es necesario tener en cuenta. Se recomienda colocar un electrodo en el b´ ıcep y dos en el antebrazo. Amplificaci´ on de Se˜ nal: Ya que los datos adquiridos se encuentran en un rango de voltaje peque˜ no, es necesario el uso de amplificadores de instrumentaci ´ on para trabajar con mayor precisi´ on. Filtrado de Se ˜ nal: Para eliminar el ruido de la se˜ nal puede elaborarse un filtro anal´ ogico. Conversi´ on Digital: Se permite el uso de un microcon- trolador para realizar la conversi´ on digital. As´ ı como la interpretaci´ on de los datos obtenidos. Transmisi´ on de Datos: Se recomienda utilizar un odulo bluetooth para la comunicaci ´ on entre el veh´ ıculo y el conversor digital. Recepci´ on de Datos: Se permite el uso de un micro- controlador para la recepci´ on de datos y la ejecuci´ on de instrucciones en el lado del receptor. Ejecuci´ on de Instrucciones: Puede utilizar Puente H para el control de los motores del veh´ ıculo, se permite el uso del m´ odulo L298N. II-C. Especificaciones La construcci´ on del veh´ ıculo es libre. Pueden utilizar microcontroladores (Tiva, MSP430, PICs, Arduino, etc) para la conversi´ on digital, transmi- si´ on, recepci´ on y control de motores. El veh´ ıculo debe ser capaz de recrear los 4 movimientos antes mencionados. Todas las placas deben estar identificadas con el n´ umero de grupo. Los electrodos pueden ser fabricados o comprados. Se permite el uso de amplificadores de instrumentaci´ on encapsulados.

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Control de Vehıculo por ElectromiografıaUniversidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingenierıa, Escuela de Mecanica Electrica

Tutor del proyecto: Inga. Magdalena Puente. Auxiliar: Lucıa del Mar Wolford Ramı[email protected]

Resumen—La electromiografıa es una tecnica utilizada paraanalizar la actividad electrica producida por los musculos. Seutiliza comunmente en la medicina para estudiar el sistema neu-romuscular y el diagnostico de enfermedades neuromusculares.El electromiograma puede ser monitoreado a traves de electrodossuperficiales posicionados en la piel, sobre el musculo de interes,registrando las corrientes electricas formadas en los nervios y losmusculos al producirse contracciones. Se analiza la amplitud delas corrientes electricas, las fibras musculares que se contraen yel tiempo que tardan en contraerse.

I. OBJETIVOS

I-A. General

Aplicar los conocimientos obtenidos en el curso y en ellaboratorio de electronica.

I-B. Especıficos

Disenar circuitos de amplificacion aplicados en el campomedico.Comprender el funcionamiento de los amplificadores deinstrumentacion.Utilizar las senales analogicas para controlar circuitosdigitales.

II. DESCRIPCION

El proyecto consiste en controlar el movimiento de unvehıculo por medio de las contracciones musculares del brazo.La toma de datos debera de realizarse con electrodos desuperficie posicionados estrategicamente en el antebrazo y elbıcep. La cantidad maxima de electrodos queda a criterio decada grupo, sin embargo, deben de usarse 3 electrodos comomınimo. La adquisicion de datos debe ser lo suficientementeprecisa para poder obtener los resultados deseados, por loque es necesario la utilizacion de filtros y amplificadores deinstrumentacion.

II-A. Acciones del Vehıculo

El carrito debe ser capaz de realizar las siguientes acciones:Detenerse.Avanzar en lınea recta.Girar a la izquierda.Girar a la derecha.

II-B. Etapas

Adquisicion de Datos: Se lleva a cabo mediante el usode electrodos de superficie. La senal de salida de unelectrodo se encuentra en un rango menor a los 20 mV,dato que es necesario tener en cuenta. Se recomiendacolocar un electrodo en el bıcep y dos en el antebrazo.

Amplificacion de Senal: Ya que los datos adquiridos seencuentran en un rango de voltaje pequeno, es necesarioel uso de amplificadores de instrumentacion para trabajarcon mayor precision.

Filtrado de Senal: Para eliminar el ruido de la senalpuede elaborarse un filtro analogico.

Conversion Digital: Se permite el uso de un microcon-trolador para realizar la conversion digital. Ası como lainterpretacion de los datos obtenidos.

Transmision de Datos: Se recomienda utilizar unmodulo bluetooth para la comunicacion entre el vehıculoy el conversor digital.

Recepcion de Datos: Se permite el uso de un micro-controlador para la recepcion de datos y la ejecucion deinstrucciones en el lado del receptor.

Ejecucion de Instrucciones: Puede utilizar Puente Hpara el control de los motores del vehıculo, se permiteel uso del modulo L298N.

II-C. Especificaciones

La construccion del vehıculo es libre.

Pueden utilizar microcontroladores (Tiva, MSP430,PICs, Arduino, etc) para la conversion digital, transmi-sion, recepcion y control de motores.

El vehıculo debe ser capaz de recrear los 4 movimientosantes mencionados.

Todas las placas deben estar identificadas con el numerode grupo.

Los electrodos pueden ser fabricados o comprados.

Se permite el uso de amplificadores de instrumentacionencapsulados.

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II-D. Diagrama de Bloques III. ENTREGA

La entrega se realizara en 3 fases:

Primera Fase: Presentar un informe con un breve marcoteorico, circuitos propuestos, planificacion del desarrollodel proyecto, cronograma y presupuesto. Incluya undiagrama de bloques de las etapas del proyecto.Segunda Fase: Presentar mınimo un 50 % del pro-yecto funcionando con diagramas esquematicos de loscircuitos utilizados. Puede presentar los circuitos enprotoboard para esta fase. No es necesario un informe.Tercera Fase: Debera presentar el proyecto en funcio-namiento, un informe final en formato estandar de laIEEE el cual debe contener la descripcion de su proyec-to (funcionamiento, observaciones, resultados), circuitosutilizados, datos de programacion, tabla de valores devoltajes para cada uno de los movimientos del carro ylas conclusiones.

El proyecto debe cumplir con el Normativo de Elaboracionde Proyectos y sus respectivas fases de entrega. Cada informedebe de redactarse de acuerdo al Normativo de Redaccion. Loshorarios de entrega se publicaran en la pagina del laboratorio.