Sistema de electromiografía y biofeedback para rehabil en parálisis facial

Computadora/Netbook con Windows (XP, 7, 8, 8.1,10) instalado
Conexión a internet
Arduino IDE
Arduino UNO<br /><br />
Módulo sensor electro muscular EMG V3
Módulo Bluetooth HC06<br /><br />
App Inventor<br /><br />
Software SketchUp<br /><br />
Canva Studio<br /><br />
Paint 3D<br /><br />
Electrodos de superficie<br /><br />
Impresión en 3D



 Conoscenze e abilità necessarie per farlo

Conocimiento mínimo sobre contracción y relajación muscular

Conocimiento mínimo sobre parálisis facial

Programación en Arduino

Programación en App Inventor

Armado de circuito electrónico

Conocimiento sobre adquisición de señales y filtrado de las mismas


 Tecnologia e strumenti necessari coinvolti

Computadora/Netbook con Windows (XP, 7, 8, 8.1,10) instalado<br /><br />

Conexión a internet<br /><br />

Arduino IDE

Arduino UNO

Módulo sensor electro muscular EMG V3

Módulo Bluetooth HC06

App Inventor

Software SketchUp

Canva Studio

Paint 3D

Electrodos de superficie

Impresión en 3D


 Materiali necessari

Baterías de 5 V x2

Interruptor

Protoboard

Placa eléctrica

Soldador

Estaño

Cables tipo jumper y cables comunes

Fichas tipo macho y hembra

Electrodos de prueba

Electrodos de superficie tipo copa bañados en oro

Pasta para electrodos

Gasas de uso médico

Cinta adhesiva especial 3M

Carcasa para el dispositivo

Tornillos, tuercas y arandelas métrica


 Necessaria l'organizzazione iniziale

Antes de iniciar con el proyecto se recomienda tener los módulos disponibles con sus respectivos datasheet, los softwares que se utilizaran instalados, los materiales disponibles, idea general sobre cómo será la aplicación lúdica y en qué plataforma se desarrollará la misma. Se recomienda realizar un diagrama de Gantt para organizar las tareas y etapas que se irán desarrollando


 Sviluppo del progetto - Stage 1 o solo

Pre-requisitos


Se requiere la instalación de Arduino IDE y de los softwares necesarios que se van a utilizar, compra de los materiales necesarios.



Pruebas de adquisición de señales


En primera instancia se realizó la programación en Arduino IDE:
- Configuración para la adquisición de las señales por parte del módulo sensor electro muscular EMG V3.
- Configuración de la comunicación con el módulo Bluetooth HC-06 de manera tal que pueda ser vinculado mediante un teléfono móvil o dispositivo compatible.
- Incorporación de un filtro para reducir el ruido de la señal adquirida.

Luego de realizada la programación se realizó un circuito de prueba utilizando una protoboard con las conexiones necesarias utilizando el datasheet de los componentes. De esta manera, una vez realizado el circuito correspondiente, se tomaron pruebas iniciales utilizando sensores descartables 3M en el músculo del bíceps para comprobar si el programa en Arduino funcionaba de manera correcta. La gráfica de la señal la obtuvimos utilizando el plotter en Arduino IDE.



Programación de aplicación lúdica


Para la realización de la aplicación lúdica se utilizó la plataforma App Inventor y se realizaron los siguientes pasos:
- Es necesario crear una cuenta Google porque App Inventor es un trabajo conjunto entre Google y el MIT (http://web.mit.edu/)
- Ir a la página https://accounts.google.com/. Utilizar una cuenta ya existente o crear una nueva.
- Buscamos “App Inventor” en el buscador de Google. Hacer clic sobre Front Page | Explore MIT App Inventor. Luego hacemos clic sobre el botón Create.
- Pulsamos el botón Comenzar un proyecto nuevo.
- La pantalla que aparecerá se divide en partes:
1. A la izquierda están los objetos que se utilizarán para diseñar la pantalla de la aplicación. Botones, imágenes, dibujos, etc.
2. Centro de la pantalla: representa la pantalla del móvil, y sirve para DISEÑAR el aspecto de la aplicación.
3. Arriba a la izquierda hay un botón importante: Conectar. Para poder probar cómo funciona lo que vamos haciendo necesitamos transferirlo a un móvil, o usar el emulador incluido en App Inventor.Store una aplicación que se llama “AI2 Companion”.
- Cuando se abra, elegiremos Connect with code y escribiremos el código de letras y números (alfanumérico) que aparece en la pantalla del ordenador. Quien pueda leer códigos QR puede hacerlo
- Para poder utilizar nuestro dispositivo como banco de pruebas tenemos que descargarnos de Google Play desde la pantalla ahora pulsando en el botón azul scan QR code.
- Para aprender a usar las distintas funciones que presenta App Inventor y realizar aplicaciones recomendamos leer los siguientes manuales:
https://es.calameo.com/books/0055594423009c68f7707
https://diarium.usal.es/igallego/files/2015/06/Basicos-APPInventor-Manual-de-Introduccion.pdf

Desarrollo de aplicación realizada
La aplicación desarrollada cuenta con diversas pantallas que se detallarán a continuación:
1. Pantalla N° 1: en esta pantalla se encuentra la presentación de la aplicación con su logo y en la misma se dispone de un botón de “MENÚ” que deriva a la siguiente pantalla.
2. Pantalla N° 2: en la misma se encuentra el menú de la aplicación con dos opciones disponibles para el usuario que derivara al mismo a distintas pantallas, las cuales son: COMENZAR – HISTORIAL.
3. Pantalla COMENZAR: en esta pantalla se encuentra una secuencia de ficha para el paciente, en la cual se cargarán datos como: nombre, apellido, sexo y edad. También se encuentra la calibración para que la aplicación tome los valores de contracción y relajación del paciente que serán utilizados durante la sesión. Luego se encuentra una opción para elegir la modalidad de la sesión las cuales son: juego o gráfico.
4. Pantalla JUEGO: aparecerán tres opciones de juego para el paciente: pradera, lago o bosque. Una vez elegido el fondo del juego comenzará el mismo.
5. Pantalla HISTORIAL: en esta pantalla se irán guardando los datos de las sesiones del paciente que serán cargados a una nube en internet



Diseño del dispositivo físico


Para el diseño del dispositivo o carcasa física se realizaron los siguientes pasos:
- Se tomaron las medidas de los componentes para poder calcular las dimensiones que debería tener la carcasa del dispositivo.
- Se diseñó la forma de la carcasa con SketchUp
- Se envió a imprimir el modelo diseñado utilizando el formato .stl apto para impresiones en 3D.
- La tapa y la base de la carcasa se ajustaron mediante dos tornillos métrica 3 con sus arandelas y tuercas respectivas.



Ensamblado del dispositivo


Para el armado y ensamblado del dispositivo se realizaron los siguientes pasos:
- Se acondicionaron los electrodos tipo copa ya que los mismos contaban con una ficha tipo macho cada uno y el módulo sensor EMG V3 contiene una única ficha común para los electrodos. Lo que se realizó fue soldar cables intermedios con fichas hembra para cada electrodo y los otros extremos de los cables intermedios fueron soldados a la ficha de entrada del módulo EMG V3.
- Se realizaron las conexiones eléctricas correspondientes de los componentes utilizando los respectivos datasheet usando cables tipo jumpers.
- Se hizo uso de una placa eléctrica ya que no contábamos con la cantidad de pines GND y VCC suficientes para las conexiones.
Se pegaron los componentes en sus respectivos encastres con silicona en la carcasa del dispositivo.



Pruebas y finalización


- Se realizaron pruebas con electrodos de superficie tipo copa bañados en oro, se utilizó una pasta para aumentar la conductividad electrodo-piel, se sujetó el electrodo a la piel con gasa y cinta adhesiva especial.
- Se conectó el módulo de BT al dispositivo móvil para iniciar la sesión en la aplicación lúdica.
- Se realizo una sesión de prueba con carga de datos de la misma




 Immagini del progetto








 File necessari per portare a termine il progetto

Poi hai il link da cui puoi accedere al file compresso, che contiene i file necessari per la realizzazione dell'intero progetto.

 Clicca qui per scaricare i file

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