Got Your Back Training Brace: 18 Passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Você já sentiu que não consegue parar de machucar as costas quando faz exercícios? Você está sempre se exagerando e sofrendo por causa disso? Em caso afirmativo, a chave de treinamento "Got Your Back" é para você!

Como atletas do ensino médio e universitários, o treinamento de força tornou-se uma parte rotineira de nossas vidas. Nossas atividades atléticas nos ensinaram a treinar com o melhor de nossa capacidade e já passamos pelos atletismo da NCAA. Agora que nossas carreiras no basquete universitário acabaram e, surpreendentemente, não temos perspectivas de dar o próximo passo da Divisão III para jogar na NBA, ainda permanecemos em forma durante o levantamento de peso. Depois de todos esses anos, sabemos que as lesões lombares não são novidade na sala de musculação, e ambos já tivemos nossa parcela delas. Essas lesões são mais comuns entre indivíduos que comprometem a forma e envolvem os músculos errados durante a elevação. É por isso que criamos o "Got Your Back" Training Brace, que alerta você quando sua forma está sendo comprometida, detectando sinais musculares na parte inferior das costas.

Este dispositivo é uma cinta de apoio para as costas com sensores de eletromiografia (EMG) incorporados convenientemente localizados sobre os músculos eretores da espinha da parte inferior das costas que detectam e rastreiam a atividade muscular na região e alertam o usuário quando os músculos da parte inferior das costas estão sobrecarregados durante o levantamento de peso.

Este instrutível mostra como construímos o "Got Your Back" Training Brace logo para se formarem em engenharia biomédica no Messiah College.

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

Para construir uma chave de treinamento "Got Your Back", você precisará de:

• 2 sensores BITalino EMG ($ 27 cada)
• 2 cabos de 3 eletrodos BITalino - cabos de eletrodo simples ou duplo também podem ser usados ($ 24,25 cada)
• 1 Arduino Uno ($ 23,00)
• 1 breadboard de meio tamanho ($ 5,00)
• 1 fio de jumper da placa de ensaio ($ 3,95)
• 1 bateria para alimentar os componentes eletrônicos ($ 3,95)
• 1 piezoBuzzer Arduino ($ 0,95)
• 1 suporte para as costas ($ 10,95)
• 1 módulo de cartão SD compatível com Arduino para registro de dados ($ 2,13)
• agulha e linha ou fita dupla-face (recomendado)
• Software Arduino ($ 0)
• Motivação ($ 0)

Custo total estimado ($ 152,43)

Etapa 2: Preparação

• O conhecimento prévio na leitura de diagramas de circuitos será útil.

  • As instruções devem ser claras o suficiente para orientar os amadores
  • Veja a lista de materiais e ferramentas
• O objetivo desta cinta é evitar lesões no grupo de músculos eretores da espinha. Esses músculos, especialmente na região lombar, podem ser facilmente lesados durante o exercício. O conhecimento básico desses músculos pode ajudar a localizar os músculos e a modificar o design para atender às suas necessidades específicas. Esses músculos são responsáveis por endireitar as costas e podem estar associados à dor lombar. Para obter mais informações, consulte
• A eletromiografia, ou EMG, pode ser usada para detectar sinais elétricos que fazem com que os músculos se contraiam. Isso é o que será usado para detectar a contração dos músculos da parte inferior das costas. Para obter mais informações sobre EMG, consulte Eletromiografia (Clínica Mayo).
• Faça o download do programa Arduino

• Acesse o GitHub para obter o código do dispositivo aqui.

  GitHub é uma plataforma de desenvolvimento de software que permite diversos recursos colaborativos para o desenvolvimento de projetos. Saiba mais sobre o GitHub aqui

Etapa 3: Segurança

• Mantenha a alimentação da placa Arduino desligada enquanto instala os circuitos.
• Mantenha alimentos e líquidos afastados.
• Este NÃO é um dispositivo médico e não deve ser usado como uma ferramenta para diagnósticos médicos.

• Não confie no Got Your Back Brace para proteção exclusiva das suas costas. Se você tiver problemas nas costas, recomendo consultar um treinador licenciado para modificação de exercícios para a proteção das suas costas.

  Embora esta cinta o avise durante a flexão da parte inferior das costas na esperança de prevenção de lesões, é responsabilidade do usuário treinar com responsabilidade e dentro de seus próprios limites físicos

Etapa 4: dicas e sugestões

• Certifique-se de que EMG BITalino esteja conectado com o lado com o círculo para o Arduino.

• Certifique-se de ter baixado as bibliotecas SD e SPI no Arduino.

  Verifique indo em "Sketch"> "Incluir bibliotecas" e observe a lista suspensa

• Mantenha a cinta apertada na parte inferior das costas.
• Conecte o circuito exatamente como mostrado no diagrama de circuito para que você não precise modificar os números dos pinos no código.
• Se você estiver tendo problemas com o código, comente as seções e teste-as separadamente.
• Qualquer suporte para as costas servirá. Se você não tiver um suporte para as costas, pode usar uma camiseta justa.
• Adicionando filtragem dentro do código, definindo o limite para remover o sinal excepcionalmente alto que pode não ser devido à contração muscular.
• Codifique os fios por cores, se possível, facilitando o acompanhamento das conexões no circuito.

Etapa 5: comece a construir

É hora de começar a construir sua chave "Got Your Back"!

Etapa 6: Diagrama de Circuito

Este diagrama EAGLE mostra as seguintes conexões que devem ser feitas:

• O adaptador microSD é conectado a 4 pinos digitais conforme especificado, 5V e GND.
• A campainha também é conectada a 1 pino digital e conectada ao GND. O uso de um resistor é opcional.
• Os 2 sensores EMG são conectados a 5V, GND e pinos analógicos separados no Arduino.
• O potenciômetro se conecta a outro pino analógico.

Etapa 7: Construa Seu Circuito

Use o diagrama de Fritzing acima e o da página anterior para construir seu circuito. Os pinos de saída para os chips EMG, o potenciômetro, o Piezo Buzzer e o pino CS do módulo adaptador de cartão microSD podem ser alterados se você modificar o código de acordo. No entanto, os outros pinos do módulo adaptador de cartão microSD devem se conectar aos pinos mostrados acima e no esquema EAGLE. O Piezo Buzzer pode ser colocado em qualquer área vazia da placa de circuito.

Etapa 8: Identificar a colocação do eletrodo

Usando seu conhecimento adquirido anteriormente sobre o grupo de músculos eretores da espinha, coloque um eletrodo próximo à inserção do músculo e outro alguns centímetros acima dele de cada lado. Além disso, coloque um eletrodo em uma região óssea, como o quadril de cada lado. Recomendamos a colocação do eletrodo conforme mostrado acima. Os eletrodos estão separados por cerca de cinco ou sete centímetros e são simétricos no centro das costas, diretamente nos músculos eretores da espinha. Além desses, um conjunto de eletrodos fica nas regiões ósseas esquerda e direita dos quadris.

Etapa 9: Identificar onde colocar os eletrodos no suporte traseiro

Agora é hora de determinar onde você deve colocar os eletrodos na sua cinta dorsal. Isso pode ser feito usando a cinta dorsal sobre os eletrodos anexados da etapa anterior e marcando a cinta onde eles entram em contato com os eletrodos. Em seguida, você pode remover os eletrodos de suas costas e quadris e colocá-los sobre as marcações na cinta dorsal. Eles devem ser semelhantes ao acima.

Etapa 10: prenda os eletrodos aos cabos do eletrodo BITalino e ao suporte traseiro

Antes de prender os eletrodos à cinta, eles devem ser conectados aos cabos do eletrodo BITalino. Simplesmente abotoe os eletrodos nos cabos e reposicione-os nas marcações da cinta traseira. Os cabos vermelhos devem ir para os eletrodos superiores, enquanto os cabos pretos devem se conectar aos inferiores. Os cabos brancos devem ser conectados aos eletrodos do quadril. Uma vez no lugar, prenda os eletrodos com fita dupla-face ou costure-os no lugar.

Etapa 11: colocar o aparelho para as costas

Agora você está pronto para colocar a cinta traseira como faria normalmente. Os cabos EMG devem sair pela parte inferior da braçadeira em ambos os lados para facilitar o acesso.

Etapa 12: Conecte os fios de EMG à placa de circuito

Simplesmente clique nos cabos de seus chips EMG conectados ao seu circuito.

Etapa 13: Ligue a bateria para começar

Quando estiver pronto para começar, ligue a bateria. A campainha irá avisá-lo quando você estiver usando muito a região lombar e irá gravar seus dados em um cartão microSD. Mantenha a bateria desligada quando não estiver em uso.

Etapa 14: ajuste o potenciômetro para alertá-lo ao dobrar o eretor da espinha

Um potenciômetro é um divisor de tensão que permite variar o sinal de tensão do pino de saída (que você conectou ao pino A1). Girando o potenciômetro, você altera essa tensão e, portanto, o limite. Use o potenciômetro para ajustar o limite em que a campainha soa. Teste-o certificando-se de que a campainha soa apenas quando você flexiona a parte inferior das costas.

Etapa 15: Aquecimento

O aquecimento é a coisa mais importante a fazer para evitar lesões durante o exercício!

Etapa 16: Comece o Excersise

Ligue a bateria antes de cada etapa, faça exercícios normalmente e ouça a campainha. Se a campainha tocar, significa que você está trabalhando demais a região lombar e deve fazer alguns ajustes no peso ou nas repetições.

Etapa 17: Visualizando Seus Dados

Depois de se exercitar, você pode visualizar facilmente seus dados. Basta remover o cartão microSD do circuito e inseri-lo no computador. Navegue no explorador de arquivos do seu computador para acessar o seu cartão SD e abra o arquivo "Datalog". A partir daqui, você pode copiar facilmente seus dados para o Microsoft Excel para facilitar a análise. Para fazer um gráfico como o acima, simplesmente destaque cada coluna e insira um gráfico de dispersão.

Etapa 18: Outras Idéias

Como uma possível adição futura, o design poderia incluir um módulo Bluetooth permitindo a conexão com o telefone celular do usuário, onde a coleta de dados é armazenada.

Para reduzir o custo e o tempo de construção, pode-se sacrificar a capacidade de visualizar os dados removendo o aspecto do cartão microSD do dispositivo. O código teria que ser modificado de acordo, mas isso economizaria tempo, dinheiro e espaço no tabuleiro.

Um filtro RC pode ser adicionado em série com o EMG como antes de se conectar ao pino analógico para filtrar o sinal e ajudar na redução de ruído.