chakokuのブログ(rev4)

日々のごった煮ブログです

筋電位を測る回路を試作>やはり難しい

前回の記事に書いたように、筋電位を測る増幅回路が論文(本記事の最後にURLあり)に記載されていたので、例によって、いても立ってもおられず、作ってみた。写真はブレッドボード上の試作。詳細分かっていませんが、論文に紹介された通りに、計装アンプというAnalog Devices;AD623を使っています。

AC/DC電源ではなくて、ボタン電池で稼動させていても、ACの影響を受けるのか、出力には60Hzの波形が見えます。まぁ感度よく増幅されているということでしょうか。

実際に自分の腕に電極(適当なのがないので、10円玉)を貼り付けて計測した。電気治療器とかの電極を使えばいいのだろうけど、、そんなの今は手元にない。右は、腕に電極をつけた状態。

[:W200:left]腕に力入れたり、指を動かしたりいろいろしたけど、オシロで取れる波形を見る限り、どうも連動しているようには思えない。すなわち、、筋電位を正しく捕らえているとは思えない。まず60Hzのフィルタをつけないといけないのは分かっているけど、それにしても波形の変化は見られないように思える。。


やっぱり筋電位の測定は難しい。。電気回路をちゃんと勉強しないと何が悪いのかも分からず。。一旦このテーマは休止

■追記 2011/07/11

一旦休止したけどやっぱり気になって(うまくいかないことへの腹立ちも大きい)、再度取り組み中。。
今回の変更点は以下

  • 60Hzのフィルタをつけた(ハムフィルタとも言うらしい)
  • 電極を10円玉をやめて針金に変更

60Hzのフィルタですが、自分でCR値を計算する能力がないので、パラメータを算出してくれるサイトでCR値を得て、CとRを使った簡単なフィルタをつけた。電極について、これまで10円玉を使っていたけど、これはひょっとしていかんのではないか?と思い、適当に針金を使ってみた。

電極は針金に変更

60Hz以上を通すハイパスフィルタ?を付けて、電極を針金に変更した際の波形。矩形波は消えたけどスパイクのようになっている。この状態で手を握ったり開いたりするとわずかだけど波形が変わる。たくさんのノイズが乗っていそうなのと、本来ノイズで除去されるべき60Hzのエッジでオシロの同期を取りながら観察する事自体もおかしいのだが。。ざっと見た感じでは何かの変化は取れた。あとは、、それをアナログ→デジタル変換して、FFT?して特徴点をパラメータとして抽出することか。。

■追記(2011/7/18)

今後の取り組みとして、、出力はアナログ波形なので、これをPCのサウンドボードで取り込んで
スペアナで、周波数分析して、筋肉を動かした時にどの周波数が強くなるのかを見てみる予定。。
周波数帯ではなく、波の形を見ないといけないのかもしれないが。。

efu様によるフリーソフト;高速リアルタイム スペクトラムアナライザー(WaveSpectra)
http://www.ne.jp/asahi/fa/efu/soft/ws/ws.html


■ご参考URL

無線センサモジュールを用いた運動計測に関する研究(PDF)
電気通信大学 繁原大輔氏
http://www.hi.is.uec.ac.jp/rcb/paper/PDF/H17_shigehara.pdf
上記論文中に、AD623を用いた筋電位増幅回路が掲載されています。