เตรียมรั้งหลังของคุณ: 18 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

คุณเคยรู้สึกว่าคุณไม่สามารถหยุดปวดหลังได้เมื่อออกกำลังกายหรือไม่? คุณมักจะผลักดันตัวเองให้ไกลเกินไปและเป็นทุกข์เพราะมัน? ถ้าใช่ รั้งการฝึกอบรม "เตรียมพร้อม" เหมาะสำหรับคุณ!

ในฐานะนักกีฬาระดับไฮสคูลและระดับวิทยาลัย การฝึกความแข็งแกร่งได้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของเรา การแสวงหากีฬาของเราสอนให้เราฝึกฝนอย่างสุดความสามารถและเราได้นำกรีฑาของ NCAA ที่ผ่านมา ตอนนี้อาชีพบาสเก็ตบอลระดับวิทยาลัยของเราสิ้นสุดลงแล้ว และน่าประหลาดใจที่เราไม่มีโอกาสก้าวไปอีกขั้นในการเล่น NBA จาก Division III เรายังคงฟิตด้วยการยกน้ำหนัก หลังจากหลายปีที่ผ่านมา เราทราบดีว่าอาการบาดเจ็บที่หลังส่วนล่างไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับห้องยกน้ำหนัก และเราทั้งคู่ก็มีส่วนเหมือนกัน การบาดเจ็บเหล่านี้พบได้บ่อยในผู้ที่ประนีประนอมและมีส่วนร่วมกับกล้ามเนื้อผิดขณะยก นี่คือเหตุผลที่เราคิดค้นอุปกรณ์พยุงหลังแบบ "got your back" ซึ่งจะแจ้งเตือนคุณเมื่อรูปร่างของคุณถูกบุกรุกโดยการตรวจจับสัญญาณกล้ามเนื้อที่หลังส่วนล่างของคุณ

อุปกรณ์นี้เป็นพยุงหลังที่รองรับด้วยเซ็นเซอร์อิเล็กโตรไมโอกราฟี (EMG) ที่ติดตั้งไว้ซึ่งสะดวกเหนือกล้ามเนื้อส่วนหลังส่วนล่างซึ่งตรวจจับและติดตามกิจกรรมของกล้ามเนื้อในบริเวณนั้น และแจ้งเตือนผู้ใช้เมื่อกล้ามเนื้อหลังส่วนล่างออกแรงมากเกินไปในระหว่างการยกน้ำหนัก

คำแนะนำนี้แสดงให้เห็นว่าเราสร้างรั้งการฝึกอบรม "ได้หลังคุณ" ทันทีที่จะสำเร็จการศึกษารุ่นพี่ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์จาก Messiah College

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

ในการสร้างรั้งการฝึกอบรม "เตรียมพร้อม" คุณจะต้อง:

• เซ็นเซอร์ BITalino EMG 2 ตัว (ราคาตัวละ 27 ดอลลาร์)
• 2 3 อิเล็กโทรด BITalino ลีด - สามารถใช้ลีดอิเล็กโทรดเดี่ยวหรือคู่ได้เช่นกัน (24.25 ดอลลาร์แต่ละอัน)
• 1 Arduino Uno ($ 23.00)
• เขียงหั่นขนมครึ่งขนาด 1 อัน ($5.00)
• สายจัมเปอร์เขียงหั่นขนม 1 เส้น ($ 3.95)
• แบตเตอรี่ 1 ก้อนสำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ($ 3.95)
• 1 Arduino piezoBuzzer (0.95 เหรียญสหรัฐ)
• สายรัดพยุงหลัง 1 ชิ้น (10.95 เหรียญ)
• 1 โมดูลการ์ด SD ที่เข้ากันได้กับ Arduino สำหรับการบันทึกข้อมูล ($2.13)
• เข็มและด้ายหรือเทปสองหน้า (แนะนำ)
• ซอฟต์แวร์ Arduino ($0)
• แรงจูงใจ ($0)

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดโดยประมาณ (152.43)

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมการ

• ความรู้พื้นฐานในการอ่านแผนภาพวงจรจะเป็นประโยชน์

  • คำแนะนำควรจะชัดเจนพอที่จะแนะนำมือสมัครเล่น
  • ดูรายการวัสดุและเครื่องมือ
• จุดประสงค์ของเหล็กดัดฟันนี้คือเพื่อป้องกันการบาดเจ็บที่กลุ่มกล้ามเนื้อส่วนโค้งงอ กล้ามเนื้อเหล่านี้โดยเฉพาะบริเวณหลังส่วนล่างสามารถได้รับบาดเจ็บได้ง่ายระหว่างการออกกำลังกาย ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับกล้ามเนื้อเหล่านี้สามารถช่วยระบุตำแหน่งของกล้ามเนื้อและช่วยปรับเปลี่ยนการออกแบบให้เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะของกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อเหล่านี้มีหน้าที่ในการยืดหลังและสามารถเชื่อมโยงกับอาการปวดหลังส่วนล่างได้ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่
• Electromyography หรือ EMG สามารถใช้เพื่อตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าที่ทำให้กล้ามเนื้อหดตัว นี่คือสิ่งที่จะใช้ตรวจจับการหดตัวของกล้ามเนื้อหลังส่วนล่าง สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ EMG โปรดดูที่ Electromyography (Mayo Clinic)
• ลงโปรแกรม Arduino แล้ว

• เข้าถึง GitHub สำหรับรหัสอุปกรณ์ที่นี่

  GitHub เป็นแพลตฟอร์มการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ให้คุณสมบัติการทำงานร่วมกันหลายอย่างสำหรับการพัฒนาโครงการ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ GitHub ที่นี่

ขั้นตอนที่ 3: ความปลอดภัย

• ปิดกระแสไฟให้กับบอร์ด Arduino ขณะเดินสายวงจร
• เก็บอาหารและของเหลวให้ห่างจาก
• นี่ไม่ใช่อุปกรณ์ทางการแพทย์และไม่ควรใช้เป็นเครื่องมือในการวินิจฉัยทางการแพทย์

• อย่าพึ่งพา Got Your Back Brace เพื่อปกป้องหลังของคุณ หากคุณมีปัญหาที่หลัง ฉันแนะนำให้ปรึกษาผู้ฝึกสอนที่มีใบอนุญาตเพื่อแก้ไขการออกกำลังกายเพื่อป้องกันหลังของคุณ

  แม้ว่าวงเล็บปีกกานี้จะเตือนคุณในระหว่างการงอหลังส่วนล่างของคุณเพื่อหวังว่าจะมีการป้องกันการบาดเจ็บ ผู้ใช้จะต้องออกกำลังกายด้วยความรับผิดชอบและอยู่ในขีดจำกัดทางกายภาพของตนเอง

ขั้นตอนที่ 4: คำแนะนำและเคล็ดลับ

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่า EMG BITalino เชื่อมต่อกับด้านที่มีวงกลมกับ Arduino

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ดาวน์โหลดไลบรารี SD และ SPI ใน Arduino

  ตรวจสอบโดยไปที่ "ร่าง" > "รวมไลบรารี" และดูที่รายการแบบเลื่อนลง

• รั้งที่หลังส่วนล่างให้แน่น
• ต่อวงจรให้ตรงตามที่แสดงในแผนภาพวงจร เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องแก้ไขหมายเลขพินในโค้ด
• หากคุณมีปัญหาเกี่ยวกับโค้ด ให้แสดงความคิดเห็นในส่วนต่างๆ และทดสอบแยกกัน
• รั้งหลังใด ๆ จะทำ หากคุณไม่มีสายพยุงหลัง คุณสามารถใช้เสื้อยืดที่พอดีตัวได้
• เพิ่มการกรองภายในโค้ดโดยตั้งค่าเกณฑ์เพื่อลบสัญญาณที่สูงผิดปกติซึ่งอาจไม่ได้เกิดจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ
• สายไฟรหัสสีถ้าเป็นไปได้ ทำให้ง่ายต่อการติดตามการเชื่อมต่อในวงจร

ขั้นตอนที่ 5: เริ่มสร้าง

ได้เวลาเริ่มสร้างรั้ง "got your back" แล้ว!

ขั้นตอนที่ 6: แผนภาพวงจร

ไดอะแกรม EAGLE นี้แสดงการเชื่อมต่อที่ต้องทำต่อไปนี้:

• อะแดปเตอร์ microSD เชื่อมต่อกับหมุดดิจิทัล 4 ขาตามที่ระบุ 5V และ GND
• ออดยังเชื่อมต่อกับ 1 พินดิจิตอลและเชื่อมต่อกับ GND การใช้ตัวต้านทานเป็นทางเลือก
• เซ็นเซอร์ EMG 2 ตัวเชื่อมต่อกับ 5V, GND และพินอะนาล็อกแยกบน Arduino
• โพเทนชิออมิเตอร์เชื่อมต่อกับพินอะนาล็อกอีกอัน

ขั้นตอนที่ 7: สร้างวงจรของคุณ

ใช้ไดอะแกรม Fritzing ด้านบนและจากหน้าก่อนหน้าเพื่อสร้างวงจรของคุณ พินเอาต์พุตสำหรับชิป EMG, โพเทนชิออมิเตอร์, Piezo Buzzer และพิน CS ของโมดูลอะแดปเตอร์การ์ด microSD สามารถเปลี่ยนแปลงได้หากคุณแก้ไขโค้ดตามนั้น อย่างไรก็ตาม หมุดอื่นๆ ของโมดูลอะแดปเตอร์การ์ด microSD จะต้องเชื่อมต่อกับพินที่แสดงด้านบนและบนแผนผัง EAGLE อาจวาง Piezo Buzzer ไว้ในพื้นที่ว่างบนแผงวงจร

ขั้นตอนที่ 8: ระบุตำแหน่งอิเล็กโทรด

ใช้ความรู้ของคุณเกี่ยวกับกลุ่มกล้ามเนื้อ erector spinae ที่ได้รับมาก่อนหน้านี้ วางอิเล็กโทรดหนึ่งอันไว้ใกล้กับการแทรกของกล้ามเนื้อ และอีกสองสามนิ้วเหนือแต่ละด้าน นอกจากนี้ ให้วางอิเล็กโทรดหนึ่งอันบนบริเวณที่มีกระดูก เช่น สะโพกในแต่ละด้าน เราขอแนะนำให้วางอิเล็กโทรดตามที่แสดงด้านบน อิเล็กโทรดอยู่ห่างจากกันประมาณสองหรือสามนิ้วและสมมาตรกันที่กึ่งกลางด้านหลัง ตรงบนกล้ามเนื้อส่วนโค้งของตัวตั้งตรง นอกจากนี้ อิเล็กโทรดหนึ่งชุดจะอยู่ที่บริเวณกระดูกเชิงกรานด้านซ้ายและขวาของสะโพก

ขั้นตอนที่ 9: ระบุตำแหน่งที่จะวางอิเล็กโทรดบน Back Brace

ถึงเวลากำหนดตำแหน่งบนรั้งหลังของคุณที่คุณควรติดอิเล็กโทรดของคุณ สามารถทำได้โดยสวมเหล็กค้ำหลังทับอิเล็กโทรดที่ต่อจากขั้นตอนก่อนหน้าและทำเครื่องหมายที่เหล็กค้ำที่สัมผัสกับอิเล็กโทรด จากนั้นคุณสามารถถอดอิเล็กโทรดออกจากหลังและสะโพกของคุณ แล้ววางทับเครื่องหมายบนโครงพยุงหลัง ควรมีลักษณะคล้ายกับด้านบน

ขั้นตอนที่ 10: แนบอิเล็กโทรดกับสายเคเบิลอิเล็กโทรด BITalino และรั้งกลับ

ก่อนติดอิเล็กโทรดเข้ากับเหล็กค้ำยัน พวกเขาควรเชื่อมต่อกับสายอิเล็กโทรด BITalino เพียงเสียบอิเล็กโทรดเข้ากับสายเคเบิลและจัดตำแหน่งใหม่บนเครื่องหมายค้ำยันด้านหลัง สายสีแดงควรต่ออิเล็กโทรดด้านบน ขณะที่สายสีดำควรต่อที่ด้านล่าง ควรติดสายสีขาวเข้ากับขั้วไฟฟ้าของสะโพก เมื่อเข้าที่แล้ว ให้พันเทปอิเล็กโทรดลงด้วยเทปกาวสองหน้าหรือเย็บเข้าที่

ขั้นตอนที่ 11: ใส่รั้งหลัง

ตอนนี้คุณพร้อมที่จะใส่เหล็กค้ำยันหลังตามปกติแล้ว สายเคเบิล EMG ควรออกมาจากด้านล่างของโครงยึดทั้งสองด้านเพื่อให้เข้าถึงได้ง่าย

ขั้นตอนที่ 12: ต่อสาย EMG เข้ากับแผงวงจร

เพียงคลิกที่สายเคเบิลของชิป EMG ที่ต่ออยู่กับวงจรของคุณ

ขั้นตอนที่ 13: เปิดแบตเตอรี่เพื่อเริ่มต้น

เมื่อคุณพร้อมที่จะเริ่ม ให้เปิดแบตเตอรี่ ออดจะเตือนคุณเมื่อคุณใช้หลังส่วนล่างมากเกินไป และจะบันทึกข้อมูลของคุณลงในการ์ด microSD เก็บแบตเตอรี่ออกเมื่อไม่ใช้งาน

ขั้นตอนที่ 14: ปรับโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อเตือนคุณเมื่องอ Erector Spinae

โพเทนชิออมิเตอร์เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟที่ให้คุณเปลี่ยนสัญญาณแรงดันไฟออกจากพินเอาต์พุต (ซึ่งคุณเชื่อมต่อกับพิน A1) โดยการบิดโพเทนชิออมิเตอร์ คุณจะเปลี่ยนแรงดันไฟนี้และค่าขีดจำกัด ใช้โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อปรับเกณฑ์ที่เสียงกริ่งจะดังขึ้น ทดสอบโดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสียงกริ่งดังขึ้นเฉพาะเมื่อคุณงอหลังส่วนล่างของคุณ

ขั้นตอนที่ 15: อุ่นเครื่อง

การวอร์มอัพเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่ต้องทำเพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บขณะออกกำลังกาย!

ขั้นตอนที่ 16: เริ่มออกกำลังกาย

เปิดแบตเตอรี่ก่อนแต่ละขั้นตอน ออกกำลังกายตามปกติ และฟังเสียงกริ่ง หากเสียงกริ่งดังขึ้น แสดงว่าคุณกำลังออกกำลังกายที่หลังส่วนล่างของคุณหนักเกินไป และควรปรับน้ำหนักหรือจำนวนครั้งของคุณ

ขั้นตอนที่ 17: การดูข้อมูลของคุณ

หลังจากออกกำลังกาย คุณสามารถดูข้อมูลของคุณได้อย่างง่ายดาย เพียงถอดการ์ด microSD ออกจากวงจรแล้วเสียบเข้ากับคอมพิวเตอร์ ไปที่ File explorer ของคอมพิวเตอร์ของคุณเพื่อเข้าถึงการ์ด SD ของคุณและเปิดไฟล์ "Datalog" จากที่นี่ คุณสามารถคัดลอกข้อมูลของคุณไปยัง Microsoft Excel ได้อย่างง่ายดายเพื่อการวิเคราะห์ที่ง่ายดาย ในการสร้างกราฟเหมือนด้านบน เพียงเน้นแต่ละคอลัมน์และแทรกแผนภาพแบบกระจาย

ขั้นตอนที่ 18: แนวคิดเพิ่มเติม

เพื่อเป็นการเพิ่มในอนาคต การออกแบบอาจรวมถึงโมดูล Bluetooth ที่อนุญาตให้เชื่อมต่อกับโทรศัพท์มือถือของผู้ใช้ที่เก็บข้อมูลไว้

เพื่อลดต้นทุนและเวลาในการสร้าง เราอาจเสียสละความสามารถในการดูข้อมูลโดยการถอดการ์ด microSD ของอุปกรณ์ออก รหัสจะต้องได้รับการแก้ไขตามนั้น แต่จะช่วยประหยัดเวลา เงิน และพื้นที่กระดาน

สามารถเพิ่มตัวกรอง RC แบบอนุกรมด้วย EMG ได้เหมือนก่อนที่จะเชื่อมต่อกับพินอะนาล็อกเพื่อกรองสัญญาณและช่วยลดสัญญาณรบกวน