Trådløs EMG sensor til bio-feedback

Specialebeskrivelse

Titel

Dansk: Udvikling af f.eks. en trådløs EMG-sensor, evt. I form af en tilføjelse til sportssensoren. Dertil udvikling af interface, med henblik på brug af biofeedback ifm. træning og/eller styring af en robotrainer. English: Development of eg. a wireless EMG-sensor, possibly in addition to the sportssensor. Thereto development of an interface, in order to use the signal as biofeedback, in connection to strength training and/or controlling of a robotrainer.

Baggrund

I de kommende år vil der være en større og større andel af ældre, som vil øge presset på sundhedsvæsnet til at tage hånd om disse. Derfor ønskes det at effektivisere, hvor der kan. Et væsentligt område er ældres generelle fysiske form. Forbedres denne, vil det resultere i store besparelser for sundhedsvæsnet, samt bedre livskvalitet for de ældre. I denne forbindelse vil biofeedback være et redskab til, at effektivisere nuværende løsninger ifm. forebyggelse og rehabilitering. Derudover er der en interesse for elitesporten i at optimerer deres træningseffekt, hvor biofeedback kunne være en løsning.

Biofeedback

Når man spænder musklerne, sker der en elektrisk aktivitet, svarende til antallet af aktiverede muskelfibre. Denne elektriske aktivitet kan opfanges på ydersiden af huden, via. Elektroder (EMG). Dette signal kan bruges som biofeedback til træning, da det har en tæt på lineær sammenhæng med den kraft man udvikler i den givne muskel. Biofeedbacken kan bruges til f.eks at gamificere en træningssession, eller til at forbedre træning ifm. robotrainerne til både rehabilitering og træning af eliteatleten. For den rehabiliterende patient, kan deres muskelstyrke være så svag, at det kan være svært at finde en passende belastning til styrketræning. Her vil man vha. en EMG-sensor, samt en robotrainer, kunne styre træningsbelastningen ud fra den faktiske mængde muskelaktivitet som patienten kan udøve, og derved optimere træningseffekten. For træning af eliteatleten, vil man kunne visualisere den genererede muskelaktivitet, hvilket muligvis vil kunne øge træningsvolumen, da der kan være en forskel mellem hvad man mentalt tror man kan, versus hvad man reelt kan. Her vil biofeedbacken give udøveren et visuelt udtryk for, hvornår han reelt ikke kan løfte mere med henblik på at motivere ham og derved optimere træningseffekten.

Formål

Formålet med projektet er at udforske mulighederne for biofeedback vha. EMG-sensor for øget træningseffekt.

I dette projekt vil der blive udviklet en sensor, samt et interface, hvor der vil blive eksperimenteret med dets brug ifm. Biofeedback.

- Sensoren der vil blive udviklet, vil f.eks. være en EMG-sensor.   
- Interfacet der vil blive udviklet, kan være i form af f.eks. computerprogram, smartphone applikation osv.   
- Brugen af biofeedback kunne f.eks. tage form af et program der gjorde brug af signaler som f.eks EMG, accelerometer data, mm. til at tælle gentagelser eller analyserer træningsteknik under en træningssession. Et andet eksempel kunne være til brug af styring af robotrainerene i form af at ændre belastningen ud fra det opfange signal fra sensoren(e). 

Læringsmål

Under specialet vil der udvikles færdigheder inden for følgende emner:

- Elektriske kredsløb, ifm. udvikling af sensor

- Programmeringssprog, ifm. programmering af sensor/interface.

- Sammenkoblingen mellem det kropslige træningsaspekt og sensor/interface.