JP7835966B2 - Electromyography sensor system - Google Patents
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Description
本発明は、筋電センサシステムに関し、特に、防水型の筋電センサシステムに関する。 This invention relates to an electromyography (EMG) sensor system, and more particularly to a waterproof EMG sensor system.
筋電義肢では、筋肉の収縮により発生する微弱な電流(表面筋電位)を電極で採取して義指、義手、義足などの動作を制御する。電極は手足の皮膚と直接接触することから、筋電位(EMG:electromyography)信号を検知するセンサの電極には装着感の良さが求められる。 In electromyographic prosthetics, the weak electrical currents (surface electromyography) generated by muscle contractions are collected by electrodes to control the movement of artificial fingers, arms, and legs. Since the electrodes are in direct contact with the skin of the limbs, the electrodes of the sensors that detect electromyography (EMG) signals must be comfortable to wear.
筋電センサの電極に生体適合性の高い導電性の高分子材料を用い、伝導率の異なる導電性高分子の層を積層にした電極が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この電極は、皮膚との接触部が、カーボンを添加した導電性のシリコーンで形成されており、義手使用後の電極痕も少なく、良好な装着感を提供する。 A highly biocompatible conductive polymer material has been proposed for the electrodes of electromyography sensors, and electrodes with layers of conductive polymers having different conductivity have been laminated (see, for example, Patent Document 1). In this electrode, the contact portion with the skin is formed of conductive silicone with added carbon, resulting in fewer electrode marks after prosthetic use and providing a comfortable fit.
義肢を装着して自立した生活をおくるためには、入浴、洗顔、炊事など、水を使う動作をこなせることが望ましい。筋電センサに用いられている電極が水などの導電体に触れると、内部インピーダンスが変動し、出力電圧が低下するので、装着感に加えて、高い防水機能が求められる。EMG信号を取得する電極間の導電経路を耐水性テープで保護することで、EMG信号の振幅の低下が抑制できるという研究結果が出されている(たとえば、非特許文献1参照)。筋電図用アクティブ電極の差動増幅回路を防水保護し、電極を皮膚に密着させる圧力を高めることで性能が改善されることが報告されている(たとえば、非特許文献2参照)。 To live independently with a prosthetic limb, it is desirable to be able to perform water-related activities such as bathing, washing one's face, and cooking. When electrodes used in electromyography (EMG) sensors come into contact with conductive materials such as water, the internal impedance fluctuates, causing a decrease in output voltage. Therefore, in addition to comfort, high waterproof functionality is required. Research has shown that protecting the conductive path between electrodes that acquire EMG signals with water-resistant tape can suppress the decrease in EMG signal amplitude (see, for example, Non-Patent Document 1). It has also been reported that performance can be improved by waterproofing the differential amplifier circuit of the active EMG electrode and increasing the pressure that ensures the electrode is in close contact with the skin (see, for example, Non-Patent Document 2).
上記の非特許文献1、及び2に記載されている防水構成は実験の域を出ず、実際に義肢に適用する際の具体的な構成は開示されていない。実際、非特許文献2では、水中での低圧時と高圧時の出力信号を比較しているだけであり、センサを皮膚に密着させるための周辺構造については、何ら開示されていない。筋電センサは一般的に外力の影響を受けやすいので、センサを皮膚に密着させる構成を具体化するにあたっては、センサと皮膚の間の接触圧力の変動に起因するノイズ低減の問題を解決する必要がある。 The waterproof configurations described in Non-Patent Documents 1 and 2 above are experimental and do not disclose specific configurations for actual application to prosthetic limbs. In fact, Non-Patent Document 2 only compares output signals under low and high pressure in water, and does not disclose any peripheral structures for ensuring the sensor adheres to the skin. Since electromyography sensors are generally susceptible to external forces, concretizing a configuration for ensuring the sensor adheres to the skin requires addressing the issue of noise reduction caused by fluctuations in contact pressure between the sensor and the skin.
本発明は、装着が容易でノイズが抑制された防水型の筋電センサシステムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a waterproof electromyography sensor system that is easy to attach and has suppressed noise.
一実施形態において、筋電センサシステムは、筋電センサと、前記筋電センサを支持する装着ベルトと、を有し、
前記筋電センサは、第1方向に伸長可能な防水性の基材と、前記基材の第1の面で露出する電極とを有し、
前記筋電センサは、前記装着ベルトの円弧状の部分に対して弦を形成するように前記装着ベルトに固定されている。
In one embodiment, the electromyography sensor system comprises an electromyography sensor and a mounting belt that supports the electromyography sensor.
The electromyography sensor comprises a waterproof substrate that can be stretched in a first direction, and electrodes exposed on a first surface of the substrate.
The electromyography sensor is fixed to the mounting belt so as to form a string with respect to the arc-shaped portion of the mounting belt.
上記の構成により、装着が容易でノイズが抑制された防水型の筋電センサシステムが実現される。 The above configuration enables the realization of an easy-to-install, noise-suppressed, waterproof electromyography (EMG) sensor system.
実施形態では、EMG信号を検知する筋電センサ自体に防水機能をもたせ、装着が容易で、かつノイズが抑制された筋電センサシステムを提供する。一般的に、筋電センサでは所定距離離して皮膚に取り付けられた一対の電極から電気信号を取得し、その信号を差動増幅して出力する。電極と皮膚の間に水が存在すると、内部インピーダンスが変動して、出力電圧が低下する。防水型の筋電センサを実現するには、差動増幅回路などの電子部品を防水するとともに、皮膚と電極の界面を防水する必要がある。 In this embodiment, the electromyography (EMG) sensor itself, which detects EMG signals, is made waterproof, providing an easy-to-attach and noise-suppressed EMG sensor system. Generally, EMG sensors acquire electrical signals from a pair of electrodes attached to the skin at a predetermined distance apart, and output these signals through differential amplification. If water is present between the electrodes and the skin, the internal impedance fluctuates, causing a decrease in output voltage. To realize a waterproof EMG sensor, it is necessary to waterproof electronic components such as the differential amplifier circuit, as well as the interface between the skin and the electrodes.
電極と皮膚の間の電気的インピーダンスは、電極と皮膚との接触圧力に反比例する傾向にある。電極と皮膚の間の電気的インピーダンス(これを皮膚インピーダンスと呼ぶ)を低くしてEMG信号の検出感度を上げるためには、接触圧力を高く保つ必要がある。一方で、電極と皮膚との接触圧力は外力の影響を強く受け、皮膚インピーダンスも外力の影響によって敏感に変化する。電極と皮膚の間でインピーダンスが変化し2つの電極間で皮膚インピーダンスが異なると、同相成分のノイズを除去することができず、差動成分である筋電位のみを取り出すことが難しくなる。 The electrical impedance between an electrode and the skin tends to be inversely proportional to the contact pressure between the electrode and the skin. To lower the electrical impedance between the electrode and the skin (called skin impedance) and increase the detection sensitivity of the EMG signal, it is necessary to maintain high contact pressure. On the other hand, the contact pressure between the electrode and the skin is strongly affected by external forces, and skin impedance also changes sensitively due to these external forces. If the impedance between the electrode and the skin changes and the skin impedance differs between the two electrodes, it becomes difficult to remove common-phase noise, making it challenging to extract only the differential component, the electromyogram (EMG).
実施形態では、皮膚への電極の密着性と、ノイズ抑制の両方を満たすために、以下の構成を採用する。一方向に伸長可能な防水性の基材に電極を埋め込むことで、筋電センサ自体を防水シールとして機能させる。同時に、円弧上の装着ベルトに対して基材を弦のように固定することで、筋電センサにかかる圧力変動を最小にして、ノイズを抑制する。筋電センサの弦状の配置は、ユーザが筋電センサシステムを装着したときに、筋電センサと皮膚との密着性を強め、防水機能を強化する効果もある。これにより、装着が容易で、かつノイズが抑制された防水型の筋電センサシステムが実現される。 In this embodiment, the following configuration is employed to satisfy both the need for electrode adhesion to the skin and noise suppression. By embedding the electrodes in a waterproof substrate that can be stretched in one direction, the electromyography (EMG) sensor itself functions as a waterproof seal. Simultaneously, by fixing the substrate to the arc-shaped mounting belt like a string, pressure fluctuations on the EMG sensor are minimized, thereby suppressing noise. The string-like arrangement of the EMG sensors also enhances the adhesion between the EMG sensors and the skin when the user wears the EMG sensor system, thereby strengthening the waterproof function. This results in an easy-to-wear, noise-suppressed, waterproof EMG sensor system.
<筋電センサシステムの構成>
図1は、実施形態の筋電センサシステム10の模式図である。筋電センサシステム10は、筋電センサ11と、筋電センサ11を支持する装着ベルト12を有する。筋電センサ11は、双方向矢印Aで示すように、長手方向に伸長可能な防水性の基材17を有する。
<Configuration of the electromyography sensor system>
Figure 1 is a schematic diagram of an electromyography (EMG) sensor system 10 according to an embodiment. The EMG sensor system 10 includes an EMG sensor 11 and a mounting belt 12 that supports the EMG sensor 11. The EMG sensor 11 has a waterproof base material 17 that can be stretched in the longitudinal direction, as indicated by the bidirectional arrow A.
基材17は、P1とP2の2か所で装着ベルト12に固定されている。装着ベルト12は、P1とP2の間で円弧を形成している。基材17の長手方向の両端を、図1の状態でP1とP2で装着ベルト12に固定することで、筋電センサ11は、装着ベルト12の円弧に対して弦を形成する。装着ベルト12は、繊維、合成繊維、その他のファブリック製のベルトであってもよいし、後述するように、一部がプラスチックまたは防水性のポリマーで形成されたベルトであってもよい。装着ベルト12には、バックル121等のベルト締具が設けられていてもよい。 The base material 17 is fixed to the mounting belt 12 at two points, P1 and P2. The mounting belt 12 forms an arc between P1 and P2. By fixing both ends of the base material 17 in the longitudinal direction to the mounting belt 12 at P1 and P2 in the state shown in Figure 1, the electromyography sensor 11 forms a chord relative to the arc of the mounting belt 12. The mounting belt 12 may be a belt made of fiber, synthetic fiber, or other fabric, or, as described later, a belt in which part is made of plastic or a waterproof polymer. The mounting belt 12 may be provided with a belt fastener such as a buckle 121.
筋電センサ11は、位置P1とP2で装着ベルト12に連結され、P1とP2の間の領域は装着ベルト12に固定されていない。筋電センサ11と装着ベルト12との連結箇所を最小限にして、筋電センサ11を浮かせた状態で保持することで、筋電センサ11にかかる外力の影響を最小化できる。一般に、筋電センサを固定する装着ベルトを付けた状態で腕や足を動かすだけで、装着ベルトに多大な外力がかかる。筋電センサの全体を装着ベルトに取り付ける構成では、外力の発生により筋電セン自体が振動して、ノイズが大きくなる。図1の構成とすることで、筋電センサ11にかかる圧力変動を最小化して、ノイズを抑制することができる。 The electromyography (EMG) sensor 11 is connected to the mounting belt 12 at positions P1 and P2, but the area between P1 and P2 is not fixed to the mounting belt 12. By minimizing the connection points between the EMG sensor 11 and the mounting belt 12 and holding the EMG sensor 11 in a suspended state, the influence of external forces on the EMG sensor 11 can be minimized. Generally, simply moving the arms or legs while wearing the mounting belt that secures the EMG sensor applies a significant external force to the belt. In a configuration where the entire EMG sensor is attached to the mounting belt, the EMG sensor itself vibrates due to the generation of external forces, resulting in increased noise. By using the configuration shown in Figure 1, pressure fluctuations on the EMG sensor 11 can be minimized, thereby suppressing noise.
筋電センサ11の基材17に、2組の測定電極140及び150と、基準電位を与える基準電極131が埋め込まれている。基材17の底面17bで、測定電極140、150、及び基準電極131が露出する。基材17の底面17bは、筋電センサ11が円弧状の装着ベルト12に対向する面と反対側の面であり、皮膚との接触面になる。 The base material 17 of the electromyography sensor 11 has two sets of measuring electrodes 140 and 150, and a reference electrode 131 that provides a reference potential embedded within it. The measuring electrodes 140, 150, and the reference electrode 131 are exposed at the bottom surface 17b of the base material 17. The bottom surface 17b of the base material 17 is the surface opposite to the surface of the electromyography sensor 11 facing the arc-shaped mounting belt 12, and is the surface that comes into contact with the skin.
図2は、筋電センサ11の模式図である。図2の(A)は底面図、(B)は側面図である。座標系として、筋電センサ11の長さ(l)方向をX方向、幅(W)方向をY方向、高さ方向をZ方向とする。 Figure 2 is a schematic diagram of the electromyography sensor 11. Figure 2(A) is a bottom view, and (B) is a side view. The coordinate system is defined as the X-direction for the length (l) of the electromyography sensor 11, the Y-direction for the width (W), and the Z-direction for the height.
筋電センサ11は、基材17と、基材の底面17bで露出する測定電極140、150、及び基準電極131を有する。この例では、基準電極131に対して、2組の測定電極140と150を設けて2チャンネルのセンサとしているが、この例に限定されない。基準電極に対して、一組の測定電極だけを用いてもよいし、4組の測定電極を用いて4チャンネルのセンサとしてもよい。 The electromyography sensor 11 comprises a base material 17, measuring electrodes 140 and 150 exposed on the bottom surface 17b of the base material, and a reference electrode 131. In this example, two sets of measuring electrodes 140 and 150 are provided with the reference electrode 131 to create a two-channel sensor, but the sensor is not limited to this example. One set of measuring electrodes may be used with the reference electrode, or four sets of measuring electrodes may be used to create a four-channel sensor.
基材17は、X方向に伸長可能である。基材17がY方向にわずかに伸長可能であっても、基材17は幅方向に沿って装着ベルト12に固定されるので、Y方向への伸長は無視できる。基材17は一方向に伸長可能と評価することができる。 The base material 17 is stretchable in the X direction. Even if the base material 17 is slightly stretchable in the Y direction, since the base material 17 is fixed to the mounting belt 12 along the width direction, the stretching in the Y direction is negligible. Therefore, the base material 17 can be evaluated as stretchable in one direction.
基材17は、十分な弾性と、防水性または撥水性を備えた材料で形成される。このような材料として、シリコーン、ポリウレタンゴム系のポリマー、エチレンプロピレンゴムなどを用いることができ、高伸長のシリコーンは特に望ましい。ただし、シリコーンは断裂しやすく、短辺(幅)側の端部だけで装着ベルト12に固定することが難しい。 The base material 17 is formed from a material with sufficient elasticity and waterproof or water-repellent properties. Such materials can include silicone, polyurethane rubber polymers, and ethylene propylene rubber, with highly elongated silicone being particularly desirable. However, silicone is prone to tearing, making it difficult to secure to the mounting belt 12 using only the short-side (width) end.
そこで、基材17の強度を強め、かつ加工しやすい素材にするために、伸縮布にシリコーンなどの弾性材料を充填した基材17を作製する。伸縮布として、パワーネット、伸縮包帯、スパンデックス(登録商標)包帯などを用いることができる。実施形態では、表面凹凸が少なく、適切なメッシュサイズをもつパワーネットを用いる。 Therefore, in order to increase the strength of the base material 17 and make it easier to process, a base material 17 is prepared by filling a stretchable fabric with an elastic material such as silicone. As the stretchable fabric, power net, stretchable bandage, spandex® bandage, etc., can be used. In this embodiment, a power net with few surface irregularities and an appropriate mesh size is used.
パワーネットは、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロンとポリエステルの重合体などの弾性糸を用いたメッシュ素材である。パワーネットにシリコーン(TSG-E30,株式会社タナック製)を塗布し、メッシュ内にシリコーンを充填することで、防水性と弾性を備えた基材17が得られる。実施形態では、一方向(たとえばX方向)のみに支配的に伸長するように、ハニカム形状に編み込まれたパワーネットを用いる。 Powernet is a mesh material using elastic yarns such as polyester, polyurethane, and nylon-polyester polymers. By applying silicone (TSG-E30, manufactured by Tanac Co., Ltd.) to the powernet and filling the mesh with silicone, a waterproof and elastic base material 17 is obtained. In this embodiment, a powernet woven in a honeycomb shape is used so that it stretches predominantly in only one direction (for example, the X direction).
基材17の厚さtは、たとえば0.45mm、幅Wは、たとえば、50mmである。基材17の自然長lは、筋電センサシステム10が適用される部位(前腕など)の太さ、または直径によって決定され得る。 The thickness t of the base material 17 is, for example, 0.45 mm, and the width W is, for example, 50 mm. The natural length l of the base material 17 can be determined by the thickness or diameter of the area to which the electromyography sensor system 10 is applied (e.g., the forearm).
基材17に埋め込まれる測定電極140と150、及び基準電極131のそれぞれは、防水加工されている。測定電極140と150、及び基準電極131は、特許文献1に記載されているように、所定量のカーボンを含むシリコーンゴムで形成されてもよい。あるいは、ポリフェニレンビニレン等の導電性ポリマーにバインダー樹脂を添加した材料、または、金、白金などの耐食性に優れた比較的柔らかい金属などで、これらの電極を形成してもよい。 The measuring electrodes 140 and 150, and the reference electrode 131, embedded in the base material 17, are waterproofed. The measuring electrodes 140 and 150, and the reference electrode 131 may be formed from silicone rubber containing a predetermined amount of carbon, as described in Patent Document 1. Alternatively, these electrodes may be formed from a material obtained by adding a binder resin to a conductive polymer such as polyphenylene vinylene, or from a relatively soft metal with excellent corrosion resistance such as gold or platinum.
測定電極140は、距離d離れて配置される一対の電極141と142を含む。測定電極150は、距離d離れて配置される一対の電極151と152を含む。距離dは、たとえば10mm程度である。電極141、142、151、及び152の長さl2は、たとえば20mm、幅w2は、たとえば10mmである。基準電極131は、たとえば30mm×30mmの正方形状であってもよい。 The measuring electrode 140 includes a pair of electrodes 141 and 142 positioned at a distance d apart. The measuring electrode 150 includes a pair of electrodes 151 and 152 positioned at a distance d apart. The distance d is, for example, about 10 mm. The length l2 of electrodes 141, 142, 151, and 152 is, for example, 20 mm, and the width w2 is, for example, 10 mm. The reference electrode 131 may be, for example, a square shape of 30 mm x 30 mm.
測定電極140は、配線146によってアンプ145に接続されている。電極141と142の底面を除いて、測定電極140、配線146、及びアンプ145の全体は、防水加工された防水チップ14内に収容されている。同様に、測定電極150は、配線156によってアンプ155に接続されている。電極151と152の底面を除いて、測定電極150、配線156、及びアンプ155の全体は、防水加工された防水チップ15内に収容されている。 The measuring electrode 140 is connected to the amplifier 145 by wiring 146. Except for the bottom surfaces of electrodes 141 and 142, the measuring electrode 140, wiring 146, and amplifier 145 are all housed within a waterproofed, waterproof chip 14. Similarly, the measuring electrode 150 is connected to the amplifier 155 by wiring 156. Except for the bottom surfaces of electrodes 151 and 152, the measuring electrode 150, wiring 156, and amplifier 155 are all housed within a waterproofed, waterproof chip 15.
防水チップ14は、以下の手順で作製されてもよい。入出力用のコードが接続された状態のアンプ145を、一対の電極141、142、及び、配線146とともに防水加工用の金型に配置し、液状シリコーンを注入する。液体シリコーンを乾燥し、固化した後に金型から取り出して、防水チップ14を得る。防水チップ15も同様の方法で作製される。 The waterproof chip 14 may be manufactured by the following procedure: The amplifier 145, with its input/output cords connected, is placed in a waterproofing mold along with a pair of electrodes 141 and 142, and wiring 146. Liquid silicone is then injected. After the liquid silicone dries and solidifies, it is removed from the mold to obtain the waterproof chip 14. The waterproof chip 15 is manufactured in the same manner.
基準電極131は、アンプ145、及び155に基準電位を供給するための配線133に接続されている。防水チップ13は、配線133を外に引き出した状態で基準電極131を金型に配置し、注入した液状シリコーンを固化して作製される。ここで、「チップ」という用語は文字通り「小片」という意味で用いられており、電子回路を封止しているか否かは無関係である。 The reference electrode 131 is connected to wiring 133 for supplying a reference potential to amplifiers 145 and 155. The waterproof chip 13 is manufactured by placing the reference electrode 131 in a mold with the wiring 133 exposed, and then solidifying the injected liquid silicone. Here, the term "chip" is used literally to mean "small piece," regardless of whether or not it encapsulates an electronic circuit.
防水チップ13、14、15は、基準電極131と、電極141、142、151、及び152が基材17の底面17bに露出するように、基材17に埋め込まれている。基材17bの底面17bで各電極が露出する限り、作製方法は特に限定されない。実施形態では、準備した基材17に、電極露出用の開口を形成し、開口に防水チップ13、14、15をはめ込んでシーリングする。 The waterproof chips 13, 14, and 15 are embedded in the base material 17 such that the reference electrode 131 and electrodes 141, 142, 151, and 152 are exposed on the bottom surface 17b of the base material 17. The manufacturing method is not particularly limited, as long as each electrode is exposed on the bottom surface 17b of the base material 17b. In this embodiment, an opening for electrode exposure is formed in the prepared base material 17, and the waterproof chips 13, 14, and 15 are fitted into the opening and sealed.
図3Aは、防水チップ13、14、及び15を搭載する前の基材17を示す。パワーネットにシリコーンを充填した基材17に、防水チップ搭載用の開口が形成されている。具体的には、基準電極131を露出するための開口171、電極141と142をそれぞれ露出する開口173と174、及び、電極151と152をそれぞれ露出する開口175と176が、基材17に形成されている。 Figure 3A shows the substrate 17 before the waterproof chips 13, 14, and 15 are mounted. The substrate 17, which is a power net filled with silicone, has openings formed for mounting the waterproof chips. Specifically, openings 171 for exposing the reference electrode 131, openings 173 and 174 for exposing electrodes 141 and 142 respectively, and openings 175 and 176 for exposing electrodes 151 and 152 respectively are formed in the substrate 17.
開口171、173、174、175、176の周縁に硬化前のシリコーンを塗布し、各電極が対応する開口内に位置するように防水チップ13、14、及び15を取り付け、シリコーンを硬化させる。硬化後に、基材17の端部を装着ベルト12の位置P1とP2に縫合する。 Apply uncured silicone to the periphery of openings 171, 173, 174, 175, and 176. Attach waterproof tips 13, 14, and 15 so that each electrode is positioned within its corresponding opening, and then allow the silicone to cure. After curing, sew the ends of the base material 17 to positions P1 and P2 of the mounting belt 12.
図3Bは、実際に作製された筋電センサシステム10の外観を示す。装着ベルト12を円弧状にたわませた状態で、筋電センサ11が弦となるように装着ベルト12に取り付けられている。使用時に筋電センサシステム10に外力がかかる場合でも、筋電センサ11に対して外力がかかるのは、両端の固定部だけである。測定電極140、150、及び基準電極131に対して働く外力は少なく、EMG信号に混入するノイズを低減することができる。 Figure 3B shows the appearance of the actually fabricated electromyography (EMG) sensor system 10. The mounting belt 12 is bent into an arc shape, and the EMG sensor 11 is attached to the belt 12 so that it forms a string. Even when external force is applied to the EMG sensor system 10 during use, the only external force acting on the EMG sensor 11 is at the fixing points at both ends. The external force acting on the measurement electrodes 140, 150, and the reference electrode 131 is minimal, which reduces noise introduced into the EMG signal.
図3Cは、アンプ145、及び155に接続されたコードと配線133の接続状態を示す。基準電極131の配線133は、アンプ145の基準電位VREFと、アンプ155の基準電位VREFに接続されている。アンプ145と155のGNDは、それぞれ接地電位に接続されている。アンプ145と155を駆動する電圧は、それぞれのVINに接続されている。測定電極140と150で得られた電流信号は、アンプ145と155によりそれぞれ差動増幅され、VSIGから出力される。 Figure 3C shows the connection status of the cords and wiring 133 connected to amplifiers 145 and 155. The wiring 133 of the reference electrode 131 is connected to the reference potential V REF of amplifier 145 and the reference potential V REF of amplifier 155. The GND of amplifiers 145 and 155 are connected to the ground potential, respectively. The voltage driving amplifiers 145 and 155 is connected to their respective V IN . The current signals obtained from measuring electrodes 140 and 150 are differentially amplified by amplifiers 145 and 155, respectively, and output from V SIG .
<筋電センサシステムの装着>
図4は、筋電センサシステム10Aの装着を示す図である。筋電センサシステム10Aを前腕20に装着する例を考える。図4の(A)は装着前の状態、(B)は装着後の状態である。筋電センサシステム10Aは、装着ベルト12Aと、装着ベルト12Aに弦状に取り付けられた筋電センサ11を有する。
<Attachment of electromyography sensor system>
Figure 4 shows the attachment of the electromyography sensor system 10A. Consider an example in which the electromyography sensor system 10A is attached to the forearm 20. Figure 4(A) shows the state before attachment, and (B) shows the state after attachment. The electromyography sensor system 10A has an attachment belt 12A and an electromyography sensor 11 attached to the attachment belt 12A in a string-like manner.
装着ベルト12Aは、円弧部123と、ベルト122と、固定具121を有する。円弧部123は、プラスチック等により、前腕20の外周にフィットする形状に成形されていてもよい。ベルト122は、前腕20に巻き付けることのできる任意の素材で形成されており、たとえば、マジックベルトである。固定具121は、ベルト122を所定位置に固定する固定具であり、たとえば、バックルである。 The mounting belt 12A has an arc portion 123, a belt 122, and a fastener 121. The arc portion 123 may be molded from plastic or the like to fit the outer circumference of the forearm 20. The belt 122 is made of any material that can be wrapped around the forearm 20, for example, a Velcro belt. The fastener 121 is a fastener that secures the belt 122 in a predetermined position, for example, a buckle.
筋電センサ11は、基材17の裏面17bで露出する測定電極140、150、及び基準電極131が前腕20と接触するように、位置P1とP2で装着ベルト12Aに固定されている。基材17は、長手方向に伸長可能である。ユーザが、前腕20を筋電センサ11の裏面17bに押し当てながら円弧部123に嵌め込むと、筋電センサ11は長手方向に伸びながら、円弧部123に沿って湾曲する。 The electromyography (EMG) sensor 11 is fixed to the mounting belt 12A at positions P1 and P2 such that the measuring electrodes 140, 150, and the reference electrode 131, exposed on the back surface 17b of the base material 17, contact the forearm 20. The base material 17 is extendable in the longitudinal direction. When the user presses their forearm 20 against the back surface 17b of the EMG sensor 11 and fits it into the arc portion 123, the EMG sensor 11 extends longitudinally and curves along the arc portion 123.
図4の(B)のように、装着する方と反対側の手で、ベルト122を前腕20の外周に巻き付けて固定すると、測定電極140、150と基準電極131は前腕20にぴったりと接触する。基材17は、長手方向に引っ張られた状態で前腕20を覆うので、筋電センサ11自体がシーリングとして機能する。同時に、測定電極140、150、及び基準電極131が、前腕20の表面に対して押圧され、皮膚と電極の間への水の侵入を防止できる。基材17は、両端部のみで装着ベルト12に固定されているので、測定電極140、150、及び基準電極131のそれぞれで、圧力変動に起因するインピーダンス変動が抑制され、ノイズを低減できる。 As shown in Figure 4(B), when the belt 122 is wrapped around the outer circumference of the forearm 20 with the hand opposite to the one being worn, the measuring electrodes 140, 150 and the reference electrode 131 make tight contact with the forearm 20. Since the base material 17 covers the forearm 20 while being stretched in the longitudinal direction, the electromyography sensor 11 itself functions as a seal. Simultaneously, the measuring electrodes 140, 150, and the reference electrode 131 are pressed against the surface of the forearm 20, preventing water from entering between the skin and the electrodes. Because the base material 17 is fixed to the wearing belt 12 only at both ends, impedance fluctuations caused by pressure fluctuations are suppressed in each of the measuring electrodes 140, 150, and the reference electrode 131, thereby reducing noise.
図5は、筋電センサ11の弦状配置によりはたらく荷重を説明する図である。筋電センサ11の自然長をl[m]、伸長方向に垂直な断面積をS0[m2]、基材17のゴム弾性をE[N/m2]とする。前腕20の半径をR[m]、筋電センサ11が前腕20に沿って彎曲したときの円弧長をL[m]とする。 Figure 5 illustrates the load acting on the electromyography sensor 11 due to its chordal arrangement. The natural length of the electromyography sensor 11 is l [m], the cross-sectional area perpendicular to the extension direction is S0 [ m² ], and the rubber elasticity of the base material 17 is E [N/ m² ]. The radius of the forearm 20 is R [m], and the arc length when the electromyography sensor 11 is bent along the forearm 20 is L [m].
筋電センサ11が自然長lから円弧長Lまで伸長変形したとき、筋電センサ11のひずみεは、式(1)で表される。 When the electromyography sensor 11 undergoes tensile deformation from its natural length l to its arc length L, the strain ε of the electromyography sensor 11 is expressed by equation (1).
ε=(L-l)/l (1)
したがって、筋電センサ11の長手方向への引張り強さFは、式(2)で表される。
ε=(L-l)/l (1)
Therefore, the tensile strength F in the longitudinal direction of the electromyography sensor 11 is expressed by equation (2).
F=εES0={(L-l)/l}×ES0 (2)
ここで、(L-1)は伸長長さΔlである。
F=εES 0 = {(L-l)/l}×ES 0 (2)
Here, (L-1) is the elongation length Δl.
引張り強さFは、微小な長さに対しても同様であるので、筋電センサ11が微小な角度dθで図5のように接触することを考えると、引張強さFの法線方向の力の合成が、図5の矢印の方向に働く向心力に等しい。引張り強さFの法線方向成分Fnは、
Fn=Fsin(dθ/2)
である。dθ→0のときsin(dθ/2)≒dθ/2より、向心力、すなわち前腕20の中心方向に向かう荷重N0は、
N0=2Fn=Fdθ={L(L―l)}ES0dθ (3)
となる。
Since the tensile strength F is the same even for small lengths, if we consider that the electromyograph sensor 11 makes contact at a small angle dθ as shown in Figure 5, the resultant of the forces normal to the tensile strength F is equal to the centripetal force acting in the direction of the arrow in Figure 5. The normal component Fn of the tensile strength F is,
F n =F sin (dθ/2)
Therefore, as dθ→0, sin(dθ/2) ≈ dθ/2, so the centripetal force, that is, the load N0 directed towards the center of the forearm 20, is
N 0 =2F n =Fdθ={L(L-l)}ES 0 dθ (3)
This is the result.
図5のモデルで、L=Rθ0を満たすθ0を考えたとき、筋電センサ11が接触している領域にはたらく、前腕20の中心方向へ向かう加重Nは、 In the model shown in Figure 5, when considering θ 0 that satisfies L = Rθ 0 , the load N acting on the region in contact with the electromyography sensor 11, directed towards the center of the forearm 20, is:
この値Nは理論値である。以下では、実際の値を力センサで測定することで、図5の力学モデルによる理論値と、実際の値との対応関係を確かめる。 This value N is a theoretical value. Below, we will verify the correspondence between the theoretical value based on the mechanical model in Figure 5 and the actual value by measuring the actual value with a force sensor.
<伸長長さΔlと荷重Nの関係>
図6は、筋電センサ11の基材17の伸長量と荷重の関係を示すシミュレーション図である。図6のシミュレーションは、図5のモデルに基づき、
N={L(L―l)/RL}×ES0
で表される理論値を、異なる周長Lについてプロットしたものである。筋電センサ11の自然長lを14cm(0.14m)、断面積S0を、50mm×0.45mm=22.5mm2(22.5×10-6m2)に設定する。周長Lを、19cm、24cm、29.4cmの3通りに設定し、伸長長さΔlと荷重Nの関係をプロットする。
<Relationship between elongation length Δl and load N>
Figure 6 is a simulation diagram showing the relationship between the elongation of the base material 17 of the electromyography sensor 11 and the load. The simulation in Figure 6 is based on the model in Figure 5.
N={L(L-l)/RL}×ES 0
This plots the theoretical values represented by for different circumferences L. The natural length l of the electromyograph sensor 11 is set to 14 cm (0.14 m), and the cross-sectional area S0 is set to 50 mm × 0.45 mm = 22.5 mm² (22.5 × 10⁻⁶ m² ). The circumference L is set to three different values: 19 cm, 24 cm, and 29.4 cm, and the relationship between the elongation length Δl and the load N is plotted.
周長Lの値にかかわらず、荷重Nは伸長長さΔlに対して単調増加する。筋電センサ11から装着部位の中心方向にはたらく荷重を大きくしたいときは、自然長lからの伸長長さΔlを大きくすればよい。また、周長Lが小さいほど、伸長長さΔlの増加による荷重の変化が大きくなる。 Regardless of the circumference L, the load N increases monotonically with respect to the elongation length Δl. To increase the load acting from the electromyography sensor 11 towards the center of the attachment site, the elongation length Δl from the natural length l should be increased. Furthermore, the smaller the circumference L, the greater the change in load due to the increase in elongation length Δl.
図7は、作製した筋電センサ11の伸長量と荷重の関係を示す実測データである。測定は、以下の手順で行う。前腕20と疑似するテーパ状の円筒の表面に、力センサを固定する。筋電センサ11を長手方向にΔlだけ伸ばした状態で、基準電極131の中心を力センサに接触させて装着ベルト12を締める。 Figure 7 shows the measured data illustrating the relationship between the elongation of the fabricated electromyography sensor 11 and the load. The measurement is performed using the following procedure: The force sensor is fixed to the surface of a tapered cylinder simulating the forearm 20. With the electromyography sensor 11 extended longitudinally by Δl, the center of the reference electrode 131 is brought into contact with the force sensor, and the mounting belt 12 is tightened.
図6と同様に、周長Lを19cm、24cm、29.4cmと変え、それぞれの周長Lで荷重を測定する。力センサとして、Interlink Electronics, Inc.製の感圧センサFSR(登録商標)400を用い、シリアル通信で取得できる電圧の変位を測定する。 Similar to Figure 6, the circumference L was varied to 19 cm, 24 cm, and 29.4 cm, and the load was measured at each circumference L. An Interlink Electronics, Inc. pressure sensor FSR® 400 was used as the force sensor, and the voltage displacement obtained via serial communication was measured.
図7の横軸は、図6と同様に伸長長さΔlであるが、縦軸は、力センサの出力電圧値Voutの指数関数exp(Vout)を表す。exp(Vout)は、荷重に対応する値として用いられる。 In Figure 7, the horizontal axis represents the extension length Δl, similar to Figure 6, while the vertical axis represents the exponential function exp(Vout) of the force sensor's output voltage value Vout. exp(Vout) is used as the value corresponding to the load.
使用した感圧センサのデータシートによると、感圧センサの出力電圧値Voutは、荷重Nに対して、Vout=C×lоgNで変化する。定数Cは感圧センサの個体差により決まる値であり、正確な値は不明なので、ここではC=1とおく。N=exp(Vout)で求まる値を、荷重に対応する値として記録する。同じ伸長長さΔlに対して、5回の測定を行い、5回の記録の平均値と標準偏差を求める。 According to the datasheet of the pressure sensor used, the output voltage Vout of the pressure sensor changes with respect to the load N according to the formula Vout = C × logN. The constant C is determined by individual differences in the pressure sensor, and its exact value is unknown, so we set C = 1 here. The value obtained by N = exp(Vout) is recorded as the value corresponding to the load. Five measurements are performed for the same elongation length Δl, and the average and standard deviation of the five records are calculated.
実測データによると、伸長長さΔlが2cm以上の領域で、図7の変化の傾向は、図6と同じである。すなわち、周長Lにかかわらず、伸長長さΔlに対して荷重は単調増加し、線形近似が可能である。また、周長Lが小さいほど、伸長長さΔlの変化に対する縦軸の値の変化の割合が大きい。伸長長さΔlが2cm未満の領域で、図6と同じ傾向が観察されないのは、感圧センサで取得される出力電圧は荷重に対して対数的に増加するため、Δlが小さく荷重の小さい領域で、誤差が大きくなるためと考えられる。 According to the measured data, the trend of change in Figure 7 is the same as in Figure 6 in the region where the elongation length Δl is 2 cm or more. That is, regardless of the circumference L, the load increases monotonically with respect to the elongation length Δl, and linear approximation is possible. Furthermore, the smaller the circumference L, the larger the ratio of the change in the value on the vertical axis with respect to the change in elongation length Δl. The reason why the same trend as in Figure 6 is not observed in the region where the elongation length Δl is less than 2 cm is thought to be because the output voltage acquired by the pressure sensor increases logarithmically with respect to the load, resulting in larger errors in the region where Δl is small and the load is small.
図6、及び図7から、実施形態の筋電センサシステム10は理論値と同じ傾向を示し、皮膚と電極の間に水が浸入しない条件を満たす荷重を、筋電センサ11の自然長l、伸長長さΔl、装着部位の周長Lに基づいて、設計できることがわかる。 Figures 6 and 7 show that the electromyography sensor system 10 of the embodiment exhibits the same trend as the theoretical value, and that the load that satisfies the condition of preventing water from entering between the skin and the electrode can be designed based on the natural length l of the electromyography sensor 11, the elongation length Δl, and the circumference L of the attachment site.
<効果確認>
図8A~図8Cは、実施形態の筋電センサシステム10により測定された筋電波形図である。筋電センサシステム10は、義肢使用中に、水を扱う日常生活動作を可能とすることを目的としている。筋電センサシステム10を空気中で使用するときと、水中で使用するときで、EMG信号に差がないことを検証する。
<Effect Confirmation>
Figures 8A to 8C show electromyography waveforms measured by the electromyography sensor system 10 of the embodiment. The electromyography sensor system 10 is intended to enable daily activities involving water while using a prosthetic limb. We will verify that there is no difference in the EMG signal when the electromyography sensor system 10 is used in air and when it is used in water.
実験を以下の手順で行う。3名の被験者につき、筋電センサシステム10を前腕の同じ位置に固定する。一対の電極141、142は腕の長さ方向に所定距離、離れて配置される。3名の被験者の前腕の周長は、基材17の長軸に沿った中心線の位置で、それぞれ23.0cm、24.8cm、26.6cmである。 The experiment will be conducted according to the following procedure. For three subjects, the electromyography sensor system 10 will be fixed to the same position on their forearms. A pair of electrodes 141 and 142 will be positioned at a predetermined distance apart along the length of the arm. The forearm circumferences of the three subjects, measured at the center line along the long axis of the base material 17, are 23.0 cm, 24.8 cm, and 26.6 cm, respectively.
机上に水を入れた水槽を置き、各被験者は、空気中での使用時と、水中での使用時で同じ姿勢を維持する。空気中と水中の双方で、手を握りしめて力を入れる把握(Grasp)動作を5秒、オフセットを挟んで、安静(Relax)動作を5秒行って、信号を記録する。これを20回繰り返す。筋電センサ11の出力をA/Dコンバータに接続し、デジタル変換されたデータをパーソナルコンピュータに入力してEMG波形を取得する。 A water tank is placed on a table, and each subject maintains the same posture both when using the device in air and when using it in water. In both air and water, the subject performs a grasping motion (grasp) for 5 seconds, followed by a 5-second relaxation motion (with an offset in between), and the signal is recorded. This is repeated 20 times. The output of the electromyography sensor 11 is connected to an A/D converter, and the digitally converted data is input to a personal computer to acquire the EMG waveform.
3名の被験者の各々で、筋電センサ11の伸長長さΔlを、1cm、3cm、5cmと異らせている。伸長長さΔlを変え、同じ条件で、20回の計測を3セット、合計60回の計測を行う。1回の計測ごとのRMS(root mean square:二乗平均平方根)と、MDF(median frequency:周波数中央値)を導出し、水中使用時と空気中での使用時の値を比較する。 For each of the three subjects, the extension length Δl of the electromyography sensor 11 was varied to 1 cm, 3 cm, and 5 cm. Under the same conditions, 20 measurements were taken in three sets, for a total of 60 measurements. The RMS (root mean square) and MDF (median frequency) were calculated for each measurement, and the values for use in water and air were compared.
図8Aは、伸長長さΔlが1cmのときのEMG波形、図8Bは、伸長長さΔlが3cmのときのEMG波形、図8Cは、伸長長さΔlが5cmのときのEMG波形である。安静時は手の力を抜いているので、筋肉の収縮に起因するEMG信号はほぼコンスタントである。把握持は、筋肉の収縮によるEMG信号が得られる。被験者、すなわち伸長長さΔlに拠らず、空気中(図中、「Land」と表記)と水中(図中、「Water」と表記)で、同等のEMG信号が得られる。この構成例では、いずれの被験者でも、水中、空気中ともにEMG波形の振幅は約0.5Vであり、ノイズが抑制されている。 Figure 8A shows the EMG waveform when the extension length Δl is 1 cm, Figure 8B shows the EMG waveform when the extension length Δl is 3 cm, and Figure 8C shows the EMG waveform when the extension length Δl is 5 cm. At rest, the hand is relaxed, so the EMG signal caused by muscle contraction is almost constant. Holding an object generates an EMG signal due to muscle contraction. Regardless of the subject, i.e., the extension length Δl, similar EMG signals are obtained in air (labeled "Land" in the figure) and water (labeled "Water" in the figure). In this configuration example, the amplitude of the EMG waveform is approximately 0.5V in both water and air for all subjects, indicating suppressed noise.
図8A~図8Cの結果から、実施形態の筋電センサシステム10は、電子部品の防水と、電極と皮膚の間の防水とが確実に行われていることがわかる。上述のように、伸長長さΔlが大きいほど、前腕中心方向に働く荷重Nが大きくなり、皮膚への密着度が高まる。水中での計測後に筋電センサ11の基材17の裏面17bの状態を観察したところ、伸長長さΔlが3cmと5cmのときは、水が筋電センサ11の電極露出位置に入り込んだ形跡は見られなかった。 From the results in Figures 8A to 8C, it can be seen that the electromyography sensor system 10 of the embodiment reliably waterproofs both the electronic components and the area between the electrodes and the skin. As mentioned above, the larger the elongation length Δl, the greater the load N acting in the direction of the forearm center, and the greater the degree of contact with the skin. When the condition of the back surface 17b of the substrate 17 of the electromyography sensor 11 was observed after measurement in water, no evidence of water entering the electrode exposure area of the electromyography sensor 11 was observed when the elongation length Δl was 3 cm and 5 cm.
伸長長さΔlが1cmのときは、皮膚と基材17の裏面17bとの間にわずかに水が浸入した形跡が見られたが、EMG信号の計測値に視覚的に識別できるほどの影響は出ていない。これは、筋電センサ11を端部のみで装着ベルト12に固定して電極面にかかる圧力変動を最小化した構成が優位に働いているためと考えられる。 When the elongation length Δl was 1 cm, slight water infiltration was observed between the skin and the back surface 17b of the substrate 17, but this did not have a visually noticeable effect on the EMG signal measurement. This is likely due to the advantageous performance of the configuration in which the electromyography sensor 11 is fixed to the mounting belt 12 only at its ends, minimizing pressure fluctuations on the electrode surface.
実施形態の筋電センサシステム10は、筋電義手、筋電義足等に適用される。これまでは、特に小児や短断端のユーザにとって、装着性の悪さと、ノイズの混入によるEMG信号の品質劣化は深刻な問題であった。装着が容易でノイズが抑制された防水型の筋電センサシステム10を用いることで、義肢の利便性が向上し、リハビリテーションもスムーズに進行する。 The electromyography (EMG) sensor system 10 of this embodiment is applicable to MMG prosthetic arms, MMG prosthetic legs, etc. Previously, poor fit and degradation of EMG signal quality due to noise interference were serious problems, especially for children and users with short stumps. By using the easy-to-wear, noise-suppressed, waterproof EMG sensor system 10, the convenience of prosthetic limbs is improved, and rehabilitation progresses more smoothly.
筋電センサシステム10では、アンプ145、155等の電子部品が防水加工されているだけでなく、筋電センサ11自体が引張り力による密着性を発揮して、皮膚と電極の間の防水シールとして機能する。筋電センサ11の弦状の配置によりノイズが抑制されることは上述したとおりである。 In the electromyography (EMG) sensor system 10, not only are electronic components such as amplifiers 145 and 155 waterproofed, but the EMG sensor 11 itself exhibits tight adhesion due to tensile force, functioning as a waterproof seal between the skin and the electrodes. As mentioned above, noise is suppressed by the string-like arrangement of the EMG sensors 11.
以上、特定の構成例に基づいて本発明を述べてきたが、本発明は上記の構成例に限定されず、種々の変形が可能である。筋電センサ11の基材17として、防水性または撥水性があり一方向に支配的に伸長する任意の材料を用いることができる。基材17の端部の装着ベルト12への取付は、縫合に限定されず、ステープルで固定してもよいし、装着ベルトに形成したスリットに基材17の端部を挿入して、挿入側と反対側から硬化樹脂などで固定してもよい。 The present invention has been described above based on specific configuration examples, but the present invention is not limited to the above-described examples, and various modifications are possible. Any material that is waterproof or water-repellent and predominantly stretches in one direction can be used as the base material 17 of the electromyography sensor 11. The attachment of the end of the base material 17 to the mounting belt 12 is not limited to stitching; it may be fixed with staples, or the end of the base material 17 may be inserted into a slit formed in the mounting belt and fixed from the opposite side with a hardened resin or the like.
装着ベルトはマジックベルトに限定されず、一部または全部をドライスーツ用の発泡プロピレンゴムで形成してもよいし、断端に嵌めるソケットの円弧部に筋電センサを弦状に固定してもよい。測定電極140、150に接続されるアンプ145、155は、EMG信号のフィルタリング、電流/電圧変換、増幅等を行う電子部品と一体化されていてもよい。 The attachment belt is not limited to a Velcro belt; it may be partially or entirely made of foamed propylene rubber for dry suits, or the electromyography sensor may be fixed in a string-like manner to the arc-shaped portion of a socket that fits onto the stump. The amplifiers 145 and 155 connected to the measuring electrodes 140 and 150 may be integrated with electronic components that perform EMG signal filtering, current/voltage conversion, amplification, etc.
10、10A 筋電センサシステム
11 筋電センサ
12、12A 装着ベルト
13、14、15 防水チップ
17 基材
17b 裏面(第1の面)
131 基準電極
133、146、156 配線
140、150 測定電極
141、142、151、152 電極
145、155 アンプ
171、173、174、175、176 開口
10, 10A Electromyography sensor system 11 Electromyography sensors 12, 12A Mounting belts 13, 14, 15 Waterproof tip 17 Base material 17b Back side (first side)
131 Reference electrode
133, 146, 156 Wiring 140, 150 Measuring electrodes 141, 142, 151, 152 Electrodes 145, 155 Amplifiers 171, 173, 174, 175, 176 Opening
Claims (6)
前記筋電センサを支持し、手、腕または足に装着される装着ベルトと、
を有し、
前記筋電センサは、第1方向に伸長可能な防水性の基材と、前記基材の第1の面で露出する電極とを有し、
前記筋電センサは、前記装着ベルトの円弧状の部分に対して弦を形成するように前記装着ベルトに固定されており、
前記第1方向は、前記基材の長手方向であり、
前記筋電センサは、前記長手方向の第1端部と第2端部で前記装着ベルトに固定され、前記第1端部と前記第2端部の間の領域は前記装着ベルトに固定されておらず、
前記筋電センサは、前記手、腕または足に装着するときに、前記手、腕または足に沿って湾曲する伸縮性を有し、
前記装着ベルトは、繊維、合成繊維またはファブリックである撓む材料から構成されて、撓ませた状態で前記筋電センサが前記弦を形成するように固定され、前記筋電センサに当接するまで前記手、腕または足に沿った前記装着ベルトの周回の長さを調整して維持可能に構成される、
筋電センサシステム。 electromyography sensor,
A mounting belt that supports the electromyography sensor and is attached to the hand, arm, or leg,
It has,
The electromyography sensor comprises a waterproof substrate that can be stretched in a first direction, and electrodes exposed on a first surface of the substrate.
The electromyography sensor is fixed to the mounting belt so as to form a string with respect to the arc-shaped portion of the mounting belt.
The first direction is the longitudinal direction of the substrate,
The electromyography sensor is fixed to the mounting belt at the first and second ends in the longitudinal direction, and the region between the first and second ends is not fixed to the mounting belt.
The electromyography sensor has elasticity that allows it to bend along the hand, arm, or leg when attached to the hand, arm, or leg.
The mounting belt is made of a flexible material such as fiber, synthetic fiber, or fabric , and is configured to be flexible so that the electromyography sensor is fixed to form the string, and to be adjustable and maintainable in circumference along the hand, arm, or leg until it contacts the electromyography sensor.
Electromyography (EMG) sensor system.
請求項1に記載の筋電センサシステム。 The first surface is the surface opposite to the surface on which the electromyography sensor faces the arc-shaped portion of the mounting belt.
The electromyography sensor system according to claim 1.
請求項1または2に記載の筋電センサシステム。 The base material is formed from a material in which a stretchable fabric that extends in the first direction is filled with silicone rubber.
The electromyography sensor system according to claim 1 or 2.
前記一対の電極は、前記第1の面で露出する第1露出面を除いて、筋電信号を処理する電子部品とともに防水加工されており、
前記基準電極は、前記電子部品に基準電位を供給する配線を引き出した状態で、前記第1の面で露出する第2露出面を除いて防水加工されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の筋電センサシステム。 The electrode includes a pair of electrodes and a reference electrode.
The pair of electrodes, except for the first exposed surface exposed on the first surface, are waterproofed together with the electronic components that process the electromyographic signals.
The reference electrode is waterproofed except for the second exposed surface which is exposed on the first surface, with the wiring that supplies the reference potential to the electronic component extended from it.
The electromyography sensor system according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の筋電センサシステム。 The electromyography sensor has elasticity such that, when the electromyography sensor system is attached, it stretches in the first direction and curves toward the arc-shaped portion of the attachment belt, so that the exposed surface of the electrode exposed on the first surface is in close contact with the hand, arm, or leg.
The electromyography sensor system according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の筋電センサシステム。 As the electromyography sensor extends in the first direction, the load directed toward the center of the arc increases monotonically.
The electromyography sensor system according to claim 5.
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