Układ do pomiaru biopotencjałów mięśniowych wykorzystywanych w systemach sterowania

W artykule przedstawiono budowę i parametry, opracowanego w Zakładzie Automatyzacji Procesów Przemysłowych Politechniki Częstochowskiej, układu służącego do pomiaru biopotencjałów mięśniowych, składającego się z elektrod pomiarowych, wzmacniacza, filtrów oraz układu przetwarzania. Oprócz charakterystyki i parametrów samego toru pomiarowego, przedstawiono również zarejestrowane, przykładowe przebiegi, odpowiadające wybranym stanom napięcia mięśnia kończyny górnej. Zebrane doświadczenia posłużyły do opracowania dwustanowego systemu sterowania, kontrolowanego biopotencjałem mięśniowym.

Biopotentials of muscles (Fig. 1) are widely used in electrodiagnostics of a human neuromuscular system. They can be also used for steering and control applications of processes. (Sections 1 and 2). The acquisition and processing of these biosignals require a special measurement system. This paper presents design and characteristics of the elaborated measurement channel (Section 3) consisting of circuits containing an amplifier, filters and envelope detector as well as a block of pulse forming for control application (Fig. 2). With use of this system, the samples waveforms of biopotentials corresponding to selected states of the arm biceps muscle tension (Fig. 4) were recorded. Based on the analysis of the obtained wave-form amplitude (Section 4, Fig. 5), the quick movement of the hand (Fig. 6) was selected for digital steering of a bistable switch (Section 5). By this strategy, the laboratory device safety switch was controlled on a satisfactory level. The general conclusion is that muscle biopotentials can be alternative to manual systems of steering ma-chines by buttons and switches (Section 6).