Przetwarzanie i analiza sygnału elektrycznego z mięśni przy użyciu komputerowego stanowiska pomiarowego

• Autorzy: Krawiecki Z. , Hulewicz A. , Cichocki-Kaiser M.

Warianty tytułu

EN

Processing and analysis of the electrical signal from muscles using the computer measurement system

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (18-19.04.2016 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Autorzy artykułu opisują przetwarzanie i analizę zmierzonego sygnału elektrycznego z mięśni w odniesieniu do budowy funkcjonalnej komputerowego stanowiska pomiarowego. Komputerowe stanowisko pomiarowe zostało wykonane z części sprzętowej i programowej jako wirtualny przyrząd pomiarowy. Część sprzętowa realizuje zadania przetwarzania sygnału takie jak: kondycjonowanie, filtrowanie, konwersja na postać cyfrową i wizualizacja danych. Część programowa to: formatowanie danych, analiza sygnału, filtracja cyfrowa, przygotowanie wyników pomiarów do wizualizacji i archiwizacji oraz sterowanie aparaturą. W pracy szczególną uwagę zwrócono na blok analizy sygnału elektromiograficznego i realizowane funkcje związane z usuwaniem artefaktów, wyznaczaniem wartości bezwzględnej oraz wartości średniej i skutecznej napięcia sygnału.

EN

The authors of the article describe the processing and the analysis of the measured electrical signal from the muscles in relation to the functional construction of the computer measurement system. The computer measurement system was made of hardware and software as a virtual instrument. The hardware performs signal processing tasks such as: conditioning, filtering, conversion to digital form and data visualization. The software includes: formatting data, the signal analysis, digital filtration, preparing the measurement results to visualization and archiving and controlling the equipment. In this article, the particular attention has been paid to the block of the electromyographic signal analysis and the implemented functions related to the removal of the artifacts, the determination of absolute value and the effective value of the voltage signal.

Słowa kluczowe

PL

sygnał elektromiograficzny; przetwarzanie sygnału; karta DAQ

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: No. 88
• Strony: 35--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawiecki Z.

• Politechnika Poznańska

autor

Hulewicz A.

• Politechnika Poznańska

autor

Cichocki-Kaiser M.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Augustyniak P., Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych, Wydawnictwo AGH, Kraków 2001.
• [2] Basmajian J.V., De Luca C.J., Muscles Alive: their functions revealed by electromyography (5 ed.), Williams & Wilkins, Baltimore, Maryland, 1985.
• [3] Burden A., How should we normalize electromyograms obtained from healthy participants? What we have learned from over 25 years of research. Journal of Electromyography and Kinesiology, 20(6): 1023-35, 2010.
• [4] Cifrek M., Medved V., Tonković S., Ostojić S., Surface EMG based fatigue evaluation in biomechanics, Clin. Biomech., 2009, pp. 24, 4, 327-340.
• [5] Clancy E.A., Morin E.L., Merletti R., Sampling, noise-reduction and amplitude estimation issues in surface electromyography, Journal of Electromyography and Kinesiology, 12 (2002), pp. 1-16.
• [6] Cram J.R., Kasman G.S., (2011) The basics of surface electromyography. [In:] Criswell E., Cram J.R., editors. Cram's introduction to surface electromyography. 2nd ed. Sudbury, MA: Jones and Bartlett, pp. 1-170.
• [7] Cysewska-Sobusiak A., Podstawy metrologii i inżynierii pomiarowej, Wyd. PP, Poznań 2010.
• [8] De Luca C.J., Webster J.G., Encyclopedia of medical devices and instrumentation, John Wiley Publisher, 2006.
• [9] De Luca C.J., Gilmore D.L., Kuznetsov M., Roy S.H., Filtering the surface EMG signal: movement artifact and baseline noise contamination, Journal of Biomechanics, 2010, nr 46, pp. 1573-1579.
• [10] DelSys Incorporated. Surface EMG sensors in DelSys Incorporated 2009, http://www.delsys.com/Attachments_pdf/EMG%20sensors%20web-1-0.pdf, (dostęp 12.01.2016).
• [11] Farina D., Arendt-Nielsen L., Merletti R., Indino B., Graven-Nielsen T., Selectivity of spatial filters for surface EMG detection from the tibialis anterior muscle, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2003, 50, 3.
• [12] Konrad P., ABC EMG Praktyczne wprowadzenie do elektromiografii kinezjologicznej, Technomex Spółka z o.o., Gliwice 2007.
• [13] Lyons R.G., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1999.
• [14] NI USB-621x User manual, bus-powered M series USB devices, National Instruments, April 2009.
• [15] Rajesh V., Kumar R., Hand gestures recognition based on SEMG signal using wavelet and pattern recognisation, International Journal of Recent Trends in Engineering, Vol. 1, No. 4, May 2009.
• [16] Smith S.W., The scientist & engineer's guide to digital signal processing, California Technical Publishing, 1997.
• [17] Soderberg G., Selected topics in surface electromyography for use in the occupational setting: expert perspectives, U.S. Department of health and human services, 1992.
• [18] http://www.isek-online.org/standards_emg.html, (dostęp 28.12.2015).
• [19] http://digital.ni.com/manuals.nsf/websearch/23F07E74C5B96E7286257E840050FD9E, (dostęp 10.01.2016).
• [20] http://www.aviva.co.uk/health-insurance/home-of-health/medical-centre/medicalencyclopedia/entry/test-nerve-and-muscle-electrical-tests/, (dostęp 10.01.2016).
• [21] Cichocki-Kaiser M., Badanie elektrycznej aktywności mięśni podczas wysiłku fizycznego, praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Poznańska, Poznań 2016.
• [22] Nawrocki W., Komputerowe systemy pomiarowe, WKŁ, Warszawa 2007.
• [23] Rak R.J., Wirtualny przyrząd pomiarowy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.