Tesis profesional presentada por Yonatan Marí Reyes

Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Rubén Alejos Palomares
Secretario y Director: MC. José Mariano Fernández Nava
Vocal: M.C. Juan Antonio Navarro Martínez

Cholula, Puebla, México a 10 de diciembre de 2012.

Resumen

El trabajo reportado en esta tesis consiste en diseñar e implementar un sistema de adquisición de dos canales que obtenga las señales mioeléctricas de algunos músculos del antebrazo. Las señales mioeléctricas se obtienen mediante un sistema de adquisición de datos y se acondicionan implementando una secuencia de etapas analógicas que dan tratamiento a la señal en los rangos de amplitud y frecuencia.

Se implementó el uso de las interfaces LabVIEW y Matlab para la adquisición y visualización y segmentación de la señal, así como la extracción de características en el dominio del tiempo. LabVIEW es una herramienta gráfica de programación que posee un conjunto de funciones que permiten la adquisición, análisis y control de datos. Se seleccionó esta plataforma ya que utiliza un lenguaje gráfico, el cual consiente en un entorno altamente visual y acciones de control en tiempo relativamente corto, además de que permite el almacenamiento eficiente de los datos extraídos para su posterior análisis.

Por otro lado, Matlab es un lenguaje de alto nivel y un entorno interactivo para cálculo numérico, visualización y programación. Usando MATLAB, se pueden analizar los datos, desarrollar algoritmos, y crear modelos y aplicaciones. El lenguaje, las herramientas y funciones incorporadas de matemáticas le permiten explorar múltiples enfoques y llegar a una solución más rápida que con las hojas de cálculo o lenguajes de programación tradicionales. [1]

En el capítulo 2 se describe la estructura y el funcionamiento del sistema de adquisición y acondicionamiento de las señales, presentando cada una de las etapas correspondientes de acondicionamiento, así como el diseño completo del sistema de adquisición.

Posteriormente se realiza el procesamiento digital de las señales. El capítulo 3 aborda la adquisición y digitalización de los datos mediante la implementación de una tarjeta de adquisición (DAQ) y la herramienta gráfica de programación LabVIEW. Además, se realiza la extracción de características de la señal en el dominio del tiempo utilizando la interfaz Matlab.

En el capítulo 4 se realizan las pruebas de adquisición de características y su análisis mediante la obtención de la media y la desviación estándar del conjunto de datos obtenidos para cada secuencia de movimiento realizado. También se generan las gráfica de barras que contienen los elementos o características extraídas de las señales para cada movimiento y canal correspondiente.

Finalmente, en el capítulo 5 se registran las comparaciones y el análisis de los datos correspondientes al conjunto gráficas y se presentan las conclusiones y los trabajos a futuro.

Palabras clave: Electromiografía.

Índice de contenido

Agradecimientos (archivo pdf, 81 kb)

Índices (archivo pdf, 246 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 968 kb)

  • 1.1 Bioseñales
  • 1.2 Medidas biomédicas
  • 1.3 Electrodos
  • 1.4 Músculo esquelético
  • 1.5 Resumen

Capítulo 2. Sistema de adquisición y acondicionamiento de señales (archivo pdf, 892 kb)

  • 2.1 Adquisición de las señales mioeléctricas
  • 2.2 Acondicionamiento de señales mioeléctricas
  • 2.3 Diseño del sistema de adquisición y acondicionamiento
  • 2.4 Resumen

Capítulo 3. Procesamiento digital de seales mioeléctricas (archivo pdf, 579 kb)

  • 3.1 Adquisición de datos y digitalización
  • 3.2 Visualización y almacenamiento de los datos
  • 3.3 Segmentación de los datos
  • 3.4 Extracción de características
  • 3.5 Bioestadística de los datos
  • 3.6 Resumen

Capítulo 4. Pruebas y reultados (archivo pdf, 1 mb)

  • 4.1 Colocación de los electrodos
  • 4.2 Desarrollo de los movimientos
  • 4.3 Adquisición de las señales
  • 4.4 Extracción de características
  • 4.5 Análisis de las características
  • 4.6 Comparación de características
  • 4.7 Resumen

Capítulo 5. Conclusiones (archivo pdf, 264 kb)

  • 5.1 Conclusiones
  • 5.2 Trabajo a futuro

Referencias (archivo pdf, 269 kb)

Apéndice A. Protocolo para la colocación de los electrodos y desarrollo de movimientos (archivo pdf, 122 kb)

Apéndice B. Código en LabVIEW: Oscilloscopio Virtual (archivo pdf, 279 kb)

Apéndice C. Código en Matlab: Sistema de Adquisición y Extracción de Características de Señales Mioeléctricas (archivo pdf, 613 kb)

Marí Reyes, Y. 2012. Adquisición de características de señales mioeléctricas para uso en protésica. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2012.