Đã có khung tập luyện trở lại của bạn: 18 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Bạn có bao giờ cảm thấy mình không thể ngừng đau lưng khi tập luyện không? Có phải bạn luôn tự đẩy mình đi quá xa và đau khổ vì điều đó? Nếu vậy thì Nẹp Huấn luyện "Got Your Back" là dành cho bạn!

Là vận động viên trung học và đại học, rèn luyện sức mạnh đã trở thành một phần thường xuyên trong cuộc sống của chúng tôi. Theo đuổi thể thao của chúng tôi đã dạy chúng tôi rèn luyện hết khả năng của mình và chúng tôi đã thực hiện môn thể thao NCAA trước đây. Bây giờ sự nghiệp bóng rổ đại học của chúng tôi đều đã kết thúc, và đáng ngạc nhiên là chúng tôi không có triển vọng thực hiện bước tiếp theo để chơi tại NBA từ Division III, chúng tôi vẫn giữ sức khỏe thông qua cử tạ. Sau ngần ấy năm, chúng tôi biết rằng chấn thương lưng dưới không phải là điều mới mẻ đối với phòng tập, và chúng tôi đều đã có những chia sẻ về chúng. Những chấn thương này phổ biến nhất ở những người làm tổn hại đến hình thể và vận động sai các cơ trong khi họ nâng. Đây là lý do tại sao chúng tôi cho ra đời Nẹp tập "Got Your Back" để cảnh báo bạn khi hình dáng của bạn đang bị tổn hại bằng cách phát hiện các tín hiệu cơ bắp ở lưng dưới của bạn.

Thiết bị này là một nẹp lưng hỗ trợ với các cảm biến đo điện cơ (EMG) tích hợp được đặt ở vị trí thuận tiện trên các cơ cột sống của lưng dưới, giúp phát hiện và theo dõi hoạt động của cơ trong vùng và cảnh báo cho người dùng khi cơ lưng dưới hoạt động quá mức trong khi cử tạ.

Tài liệu hướng dẫn này cho thấy cách chúng tôi xây dựng Brace đào tạo "Got Your Back" ngay sau khi tốt nghiệp sinh viên năm cuối ngành kỹ thuật y sinh từ Cao đẳng Messiah.

Bước 1: Vật liệu và công cụ

Để xây dựng một Brace đào tạo "Got Your Back", bạn sẽ cần:

• 2 cảm biến EMG BITalino ($ 27 mỗi cảm biến)
• Các dây dẫn BITalino 2 3 điện cực - cũng có thể sử dụng các dây dẫn điện cực đơn hoặc đôi (24,25 đô la mỗi dây)
• 1 Arduino Uno ($ 23,00)
• 1 breadboard cỡ nửa ($ 5,00)
• 1 dây jumper breadboard ($ 3,95)
• 1 bộ pin để cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử ($ 3,95)
• 1 Arduino piezoBuzzer ($ 0,95)
• 1 nẹp lưng hỗ trợ ($ 10,95)
• 1 mô-đun thẻ SD tương thích Arduino để ghi dữ liệu ($ 2,13)
• kim và chỉ hoặc băng dính hai mặt (khuyến nghị)
• Phần mềm Arduino ($ 0)
• Động lực ($ 0)

Tổng chi phí ước tính ($ 152,43)

Bước 2: Chuẩn bị

• Kiến thức nền tảng trong việc đọc sơ đồ mạch sẽ rất hữu ích.

  • Hướng dẫn phải đủ rõ ràng để hướng dẫn người nghiệp dư
  • Xem danh sách vật liệu và công cụ
• Mục đích của nẹp này là ngăn ngừa chấn thương cho nhóm cơ cột sống cương cứng. Các cơ này, đặc biệt là ở lưng dưới, có thể dễ dàng bị chấn thương trong quá trình tập luyện. Kiến thức cơ bản về các cơ này có thể giúp xác định vị trí của các cơ và giúp người ta sửa đổi thiết kế cho phù hợp với nhu cầu cụ thể của họ. Những cơ này có nhiệm vụ giữ thẳng lưng và có thể liên quan đến chứng đau lưng dưới. Để biết thêm thông tin, hãy xem
• Điện cơ, hoặc EMG, có thể được sử dụng để phát hiện các tín hiệu điện khiến cơ co lại. Đây là những gì sẽ được sử dụng để phát hiện sự co lại của cơ lưng dưới. Để biết thêm thông tin về EMG, hãy xem Điện cơ (Phòng khám Mayo).
• Đã tải xuống chương trình Arduino

• Truy cập GitHub để biết mã thiết bị tại đây.

  GitHub là một nền tảng phát triển phần mềm cho phép một số tính năng hợp tác để phát triển dự án. Tìm hiểu thêm về GitHub tại đây

Bước 3: An toàn

• Tắt nguồn cho bo mạch Arduino trong khi nối dây mạch.
• Giữ thức ăn và chất lỏng cách xa.
• Đây KHÔNG phải là một thiết bị y tế và không được sử dụng như một công cụ để chẩn đoán y tế.

• Không dựa vào Got Your Back Brace để bảo vệ duy nhất cho lưng của bạn. Nếu bạn gặp vấn đề về lưng, tôi khuyên bạn nên tham khảo ý kiến của một huấn luyện viên được cấp phép để điều chỉnh bài tập nhằm bảo vệ lưng của bạn.

  Mặc dù nẹp này cảnh báo bạn trong quá trình uốn cong lưng dưới của bạn với hy vọng ngăn ngừa chấn thương, nhưng người dùng phải tập luyện một cách có trách nhiệm và trong giới hạn thể chất của họ

Bước 4: Gợi ý và Mẹo

• Đảm bảo EMG BITalino được kết nối với mặt có vòng tròn với Arduino.

• Đảm bảo rằng bạn có các thư viện SD và SPI tải xuống trong Arduino.

  Kiểm tra bằng cách đi tới "Phác thảo"> "Bao gồm các thư viện" và xem danh sách thả xuống

• Giữ chặt nẹp vào lưng dưới.
• Đấu dây mạch chính xác như được hiển thị trong sơ đồ mạch để bạn không cần phải sửa đổi số chân trong mã.
• Nếu bạn gặp vấn đề với mã, hãy bình luận các phần và kiểm tra chúng riêng biệt.
• Bất kỳ nẹp lưng nào cũng được. Nếu không có nẹp lưng, bạn có thể sử dụng áo thun vừa vặn.
• Thêm bộ lọc trong mã bằng cách đặt ngưỡng để loại bỏ tín hiệu cao bất thường có thể không phải do co cơ.
• Dây mã màu nếu có thể, giúp bạn dễ dàng theo các kết nối trong mạch.

Bước 5: Bắt đầu xây dựng

Đã đến lúc bắt đầu xây dựng cú đúp "Got Your Back" của bạn!

Bước 6: Sơ đồ mạch

Biểu đồ EAGLE này cho thấy các kết nối sau đây phải được thực hiện:

• Bộ chuyển đổi microSD được kết nối với 4 chân kỹ thuật số như được chỉ định, 5V và GND.
• Bộ rung cũng được kết nối với 1 chân kỹ thuật số và kết nối với GND. Việc sử dụng một điện trở là tùy chọn.
• Cả 2 cảm biến EMG đều được kết nối với 5V, GND và các chân analog riêng biệt trên Arduino.
• Chiết áp kết nối với một chân analog khác.

Bước 7: Xây dựng mạch của bạn

Sử dụng sơ đồ Fritzing ở trên và sơ đồ từ trang trước để xây dựng mạch của bạn. Các chân đầu ra cho chip EMG, chiết áp, Piezo Buzzer và chân CS của mô-đun bộ điều hợp thẻ microSD có thể được thay đổi nếu bạn sửa đổi mã cho phù hợp. Tuy nhiên, các chân khác của mô-đun bộ điều hợp thẻ microSD phải kết nối với các chân hiển thị ở trên và trên giản đồ EAGLE. Piezo Buzzer có thể được đặt ở bất kỳ khu vực trống nào trên bảng mạch.

Bước 8: Xác định vị trí điện cực

Sử dụng kiến thức của bạn về nhóm cơ cột sống cương cứng có được trước đó, đặt một điện cực gần chỗ chèn của cơ và một điện cực cao hơn nó vài inch ở mỗi bên. Ngoài ra, đặt một điện cực trên vùng boney chẳng hạn như hông ở mỗi bên. Chúng tôi khuyên bạn nên đặt điện cực như hình trên. Các điện cực cách nhau khoảng hai hoặc ba inch và đối xứng qua trung tâm của lưng, trực tiếp trên cơ cột sống cương cứng. Ngoài những thứ này, một bộ điện cực nằm ở vùng bắp chân trái và phải của hông.

Bước 9: Xác định vị trí đặt điện cực trên giá đỡ sau

Bây giờ là lúc để xác định vị trí trên nẹp lưng của bạn mà bạn nên gắn các điện cực của bạn. Điều này có thể được thực hiện bằng cách đeo nẹp lưng trên các điện cực được gắn ở bước trước và đánh dấu nẹp nơi chúng tiếp xúc với các điện cực. Sau đó, bạn có thể tháo các điện cực ra khỏi lưng và hông của mình và đặt chúng lên các điểm đánh dấu của bạn trên nẹp lưng. Chúng sẽ trông tương tự như ở trên.

Bước 10: Gắn điện cực vào cáp điện cực BITalino và giá đỡ sau

Trước khi gắn các điện cực vào nẹp, chúng phải được kết nối với cáp điện cực BITalino. Đơn giản chỉ cần nút các điện cực vào dây cáp và định vị lại chúng trên các dấu nẹp phía sau. Các dây cáp màu đỏ phải đi đến các điện cực phía trên trong khi các dây cáp màu đen sẽ được gắn vào các điện cực thấp hơn. Các dây cáp màu trắng phải được gắn vào các điện cực hông. Khi đã vào vị trí, hãy băng các điện cực xuống bằng băng dính hai mặt hoặc khâu chúng vào vị trí.

Bước 11: Đặt lại Brace

Bây giờ bạn đã sẵn sàng đeo nẹp lưng như bình thường. Cáp EMG phải ra khỏi đáy của nẹp ở cả hai bên để dễ dàng tiếp cận.

Bước 12: Gắn dây EMG vào bảng mạch

Chỉ cần nhấp vào cáp vào chip EMG được gắn vào mạch của bạn.

Bước 13: Bật Pin để Bắt đầu

Khi bạn đã sẵn sàng để bắt đầu, hãy bật pin. Bộ rung sẽ cảnh báo bạn khi bạn sử dụng lưng dưới quá nhiều và sẽ ghi dữ liệu của bạn vào thẻ nhớ microSD. Tắt pin khi không sử dụng.

Bước 14: Điều chỉnh chiết áp để cảnh báo bạn khi uốn nắn cột sống người dựng

Chiết áp là một bộ chia điện áp cho phép bạn thay đổi tín hiệu điện áp tắt của chân đầu ra (mà bạn đã kết nối với chân A1). Bằng cách vặn chiết áp, bạn thay đổi điện áp này và do đó là ngưỡng. Sử dụng chiết áp để điều chỉnh ngưỡng mà bộ rung phát ra. Kiểm tra bằng cách đảm bảo rằng bộ rung chỉ phát ra âm thanh khi bạn gập lưng dưới.

Bước 15: Khởi động

Khởi động là điều quan trọng nhất cần làm để tránh chấn thương khi tập luyện!

Bước 16: Bắt đầu kiểm tra

Bật pin trước mỗi bước, hoạt động như bình thường và lắng nghe bộ rung. Nếu tiếng còi kêu, điều đó có nghĩa là bạn đang tập lưng dưới quá sức và nên thực hiện một số điều chỉnh đối với trọng lượng hoặc số lần thực hiện.

Bước 17: Xem dữ liệu của bạn

Sau khi làm việc, bạn có thể dễ dàng xem dữ liệu của mình. Chỉ cần tháo thẻ microSD khỏi mạch và lắp vào máy tính của bạn. Điều hướng trình khám phá tệp máy tính của bạn để truy cập thẻ SD của bạn và mở tệp "Datalog". Từ đây, bạn có thể dễ dàng sao chép dữ liệu của mình vào Microsoft Excel để dễ dàng phân tích. Để tạo một biểu đồ giống như biểu đồ ở trên, chỉ cần đánh dấu từng cột và chèn một biểu đồ phân tán.

Bước 18: Ý tưởng bổ sung

Như một sự bổ sung có thể có trong tương lai, thiết kế có thể bao gồm một mô-đun Bluetooth cho phép nó kết nối với điện thoại di động của người dùng nơi lưu trữ bộ sưu tập dữ liệu.

Để giảm chi phí và thời gian xây dựng, người ta có thể hy sinh khả năng xem dữ liệu bằng cách loại bỏ khía cạnh thẻ nhớ microSD của thiết bị. Mã sẽ phải được sửa đổi cho phù hợp, nhưng điều này sẽ tiết kiệm thời gian, tiền bạc và không gian bảng.

Một bộ lọc RC có thể được thêm nối tiếp với EMG như trước khi nó kết nối với chân analog để lọc tín hiệu và giúp giảm nhiễu.