Entrenament de l'esquena: 18 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Alguna vegada sents que no pots deixar de fer-te mal a l’esquena quan fas exercici? Sempre s’està empenyent massa i patint per això? Si és així, el dispositiu de formació "Got Your Back" és per a vosaltres.

Com a esportistes de secundària i col·legi, l’entrenament de força es va convertir en una part habitual de les nostres vides. Les nostres activitats atlètiques ens van ensenyar a entrenar al màxim de les nostres capacitats i hem aprofitat l’atletisme de la NCAA passat. Ara que les nostres carreres de bàsquet universitari s’han acabat i, sorprenentment, no tenim perspectives de fer el següent pas per jugar a la NBA des de la Divisió III, encara ens mantenim en forma mitjançant l’aixecament de peses. Després de tots aquests anys, sabem que les lesions a la part baixa de l’esquena no són noves per a la sala de peses i tots dos en tenim la part. Aquestes lesions són més freqüents entre les persones que comprometen la forma i afecten els músculs equivocats mentre s’aixequen. És per això que hem creat el dispositiu d'entrenament "Got Your Back" que us avisa quan es troba en perill el vostre formulari mitjançant la detecció de senyals musculars a la part baixa de l'esquena.

Aquest dispositiu és un aparell ortopèdic de suport amb sensors d’electromiografia incorporats (EMG) ubicats convenientment sobre els músculs erectors spinae de la part inferior de l’esquena que detecten i realitzen un seguiment de l’activitat muscular a la regió i alerten l’usuari quan els músculs de l’esquena es sobreexerceixen durant l’aixecament de peses.

Aquest instructiu mostra com hem construït el parèntesi de formació "Got Your Back" tan aviat per graduar-nos en gent gran d'enginyeria biomèdica del Messiah College.

Pas 1: materials i eines

Per construir un aparell de formació "Got Your Back" necessitareu:

• 2 sensors EMG BITalino (27 dòlars cadascun)
• 2 cables de 3 electrodes BITalino: també es podrien utilitzar cables de simple o doble electrode (24,25 $ cadascun)
• 1 Arduino Uno (23,00 dòlars)
• 1 tauler de tall de mida mitjana (5,00 $)
• 1 cables de pont de panell (3,95 dòlars)
• 1 bateria per alimentar l'electrònica (3,95 dòlars)
• 1 Arduino piezoBuzzer (0,95 dòlars)
• 1 aparell de suport posterior (10,95 dòlars)
• 1 mòdul de targeta SD compatible Arduino per al registre de dades (2,13 dòlars)
• agulla i fil o cinta de doble cara (recomanat)
• Programari Arduino ($ 0)
• Motivació (0 $)

Cost total estimat (152,43 $)

Pas 2: Preparació

• Els coneixements bàsics en la lectura de diagrames de circuits seran útils.

  • Les instruccions haurien de ser prou clares com per guiar els aficionats
  • Consulteu la llista de materials i eines
• L’objectiu d’aquest aparell és evitar lesions al grup muscular erector spinae. Aquests músculs, especialment a la part baixa de l’esquena, es poden lesionar fàcilment durant l’exercici. El coneixement bàsic d’aquests músculs pot ajudar a localitzar els músculs i ajudar-lo a modificar el disseny per adaptar-lo a les seves necessitats específiques. Aquests músculs s’encarreguen de redreçar l’esquena i es poden associar amb mal d’esquena. Per obtenir més informació, consulteu
• L’electromiografia o EMG es pot utilitzar per detectar senyals elèctrics que provoquen la contracció dels músculs. Això és el que s’utilitzarà per detectar la contracció dels músculs de l’esquena. Per obtenir més informació sobre EMG, consulteu Electromiografia (Clínica Mayo).
• Descarregueu el programa Arduino

• Accediu a GitHub per obtenir el codi del dispositiu aquí.

  GitHub és una plataforma de desenvolupament de programari que permet diverses funcions col·laboratives per al desenvolupament de projectes. Obteniu més informació sobre GitHub aquí

Pas 3: seguretat

• Mantingueu apagada la placa Arduino mentre connecteu els circuits.
• Mantingueu els aliments i els líquids allunyats.
• NO és un dispositiu mèdic i no s’ha d’utilitzar com a eina per al diagnòstic mèdic.

• No confieu en el dispositiu Got Your Back per protegir-vos exclusivament. Si teniu problemes d’esquena, us recomano consultar un entrenador amb llicència per a la modificació de l’exercici per protegir-vos l’esquena.

  Tot i que aquest aparell l’adverteix durant la flexió de la part baixa de l’esquena amb l’esperança de prevenir lesions, correspon a l’usuari treballar amb responsabilitat i dins dels seus propis límits físics

Pas 4: consells i consells

• Assegureu-vos que EMG BITalino està connectat amb el costat amb el cercle a l’Arduino.

• Assegureu-vos que teniu biblioteques de descàrrega SD i SPI a Arduino.

  Comproveu-ho anant a "Sketch"> "Inclou biblioteques" i mireu la llista desplegable

• Mantingueu l’aparell fort a la part inferior de l’esquena.
• Connecteu el circuit exactament tal com es mostra al diagrama del circuit, de manera que no calgui modificar els números de pin del codi.
• Si teniu problemes amb el codi, comenteu les seccions i proveu-les per separat.
• Qualsevol parèntesi posterior farà. Si no teniu un aparell posterior, podeu utilitzar una samarreta ajustada.
• Afegir filtres dins del codi establint un llindar per eliminar un senyal inusualment alt que potser no es deu a la contracció muscular.
• Si és possible, utilitzeu els codis de colors, cosa que facilita el seguiment de les connexions del circuit.

Pas 5: Comenceu a construir

És hora de començar a construir el vostre aparell "Got Your Back".

Pas 6: Diagrama de circuits

Aquest diagrama EAGLE mostra les connexions següents que cal establir:

• L'adaptador microSD està connectat a 4 pins digitals segons s'especifica, 5V i GND.
• El brunzidor també està connectat a 1 pin digital i connectat a GND. L'ús d'una resistència és opcional.
• Els dos sensors EMG estan connectats a 5V, GND i pins analògics separats a l’Arduino.
• El potenciòmetre es connecta a un altre pin analògic.

Pas 7: Creeu el vostre circuit

Utilitzeu el diagrama Fritzing anterior i el de la pàgina anterior per construir el vostre circuit. Els pins de sortida dels xips EMG, el potenciòmetre, el Piezo Buzzer i el pin CS del mòdul adaptador de targeta microSD es poden canviar si modifiqueu el codi en conseqüència. No obstant això, la resta de pins del mòdul d'adaptador de targeta microSD s'han de connectar als pins que es mostren a sobre i a l'esquema EAGLE. El Piezo Buzzer es pot col·locar a qualsevol àrea buida de la placa de circuit.

Pas 8: Identifiqueu la col·locació d’elèctrodes

Utilitzant el vostre coneixement del grup muscular erector spinae adquirit anteriorment, col·loqueu un elèctrode a prop de la inserció del múscul i un a uns quants centímetres per sobre de cada costat. A més, col·loqueu un elèctrode en una regió òssia com el maluc a cada costat. Es recomana la col·locació de l'elèctrode tal com es mostra més amunt. Els elèctrodes estan separats uns dos o tres centímetres i simètrics a través del centre de l’esquena, directament sobre els músculs de l’espina erectora. A més d’aquests, hi ha un conjunt d’elèctrodes a les zones òssies esquerra i dreta dels malucs.

Pas 9: identifiqueu on col·locar els elèctrodes a la mènsula posterior

Ara és el moment de determinar on heu de fixar els elèctrodes a l’esquena. Això es pot fer portant el reforç posterior sobre els elèctrodes connectats del pas anterior i marcant el reforç on entren en contacte amb els elèctrodes. A continuació, podeu treure els elèctrodes de l’esquena i els malucs i col·locar-los sobre les marques que hi ha a la tirantera posterior. Han de tenir un aspecte similar a l’anterior.

Pas 10: connecteu els elèctrodes als cables d’elèctrodes BITalino i a la bretxa posterior

Abans d’adherir els elèctrodes a l’aparell, s’han de connectar als cables d’elèctrodes BITalino. Simplement feu clic als elèctrodes als cables i col·loqueu-los a les marques posteriors. Els cables vermells han d’anar als elèctrodes superiors, mentre que els cables negres s’han d’adherir a la part inferior. Els cables blancs s’han d’adherir als elèctrodes de maluc. Un cop al seu lloc, enganxeu els elèctrodes amb cinta de doble cara o cosiu-los al seu lloc.

Pas 11: col·loqueu un parèntesi posterior

Ara ja esteu llest per col·locar-vos l’aparell posterior com ho faríeu normalment. Els cables EMG haurien de sortir per la part inferior de la mènsula a banda i banda per facilitar-ne l’accés.

Pas 12: connecteu els cables EMG a la placa de circuits

Simplement feu clic als cables dels vostres xips EMG connectats al vostre circuit.

Pas 13: activeu la bateria per començar

Quan estigueu a punt per començar, enceneu la bateria. El timbre us avisarà quan feu servir massa la part baixa de l’esquena i enregistrarà les vostres dades en una targeta microSD. Mantingueu la bateria apagada quan no la feu servir.

Pas 14: ajusteu el potenciòmetre per avisar-vos quan flexioneu Erector Spinae

Un potenciòmetre és un divisor de tensió que us permet variar el senyal de tensió del pin de sortida (que heu connectat al pin A1). En girar el potenciòmetre, canvieu aquesta tensió i, per tant, el llindar. Utilitzeu el potenciòmetre per ajustar el llindar al qual sona el brunzidor. Proveu-lo assegurant-vos que el brunzidor només sona quan flexioneu la part baixa de l'esquena.

Pas 15: Escalfeu

L’escalfament és el més important que cal fer per evitar lesions durant l’exercici.

Pas 16: Comenceu a fer l'excursió

Enceneu la bateria abans de cada pas, feu el normal i escolteu el brunzidor. Si sona el brunzidor, vol dir que esteu treballant massa l’esquena i que heu d’ajustar el pes o les repeticions.

Pas 17: visualització de les vostres dades

Després de fer exercici, podeu veure fàcilment les vostres dades. Simplement traieu la targeta microSD del circuit i inseriu-la a l'ordinador. Navegueu a l’explorador de fitxers de l’ordinador per accedir a la vostra targeta SD i obriu el fitxer "Registre de dades". Des d’aquí podeu copiar fàcilment les vostres dades a Microsoft Excel per facilitar-ne l’anàlisi. Per fer un gràfic com el de dalt, només cal ressaltar cada columna i inserir un diagrama de dispersió.

Pas 18: idees addicionals

Com a possible addició futura, el disseny podria incloure un mòdul Bluetooth que li permeti connectar-se al telèfon mòbil de l’usuari on s’emmagatzema la recopilació de dades.

Per reduir el cost i el temps de construcció, es podria sacrificar la possibilitat de veure les dades eliminant l’aspecte de la targeta microSD del dispositiu. El codi s’hauria de modificar en conseqüència, però això estalviaria temps, diners i espai a la taula.

Es pot afegir un filtre RC en sèrie amb l'EMG com abans que es connectés al pin analògic per filtrar el senyal i ajudar a reduir el soroll.