Filtrado de señales EMG basado en filtros digitales para el control de una prótesis biónica transradial

• Solano-Rico, Camilo Andres ^[1] ; Suarez-Sierra, Oscar Javier ^[1] ; Medrano-Hermosillo, Jesus Alfonso ^[2] ; Pardo-Garcia, Aldo ^[1] ; Rodríguez-Mata, Abraham Efraím ^[2]
  1. [1] Universidad de Pamplona

     Universidad de Pamplona

     Colombia

     
  2. [2] Tecnológico Nacional de México

     Tecnológico Nacional de México

     México

     
• Localización: Respuestas, ISSN 0122-820X, ISSN-e 2422-5053, Vol. 29, Nº. 3, 2024 (Ejemplar dedicado a: SEPTIEMBRE - DICIEMBRE 2024), págs. 31-44
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Filtering of EMG signals based on digital filters for the control of a bionic upper-limb prosthesis
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• Resumen
  • español

    El filtrado de señales de electromiografía (EMG) es esencial para el control de prótesis biónicas, permitiendo detectar y analizar los biopotenciales musculares. Tradicionalmente, se han empleados filtros físicos, pero presentan limitaciones en términos de precisión y complejidad. Este articulo tiene como objetivo mejorar la precisión en el momento del procesamiento de señales EMG mediante el uso de filtros digitales. Para capturar las señales EMG, se emplearon electrodos superficiales con gel conductor. Las señales del sistema en tiempo real fueron amplificadas utilizando un amplificador de instrumentación con una alta ganancia, seguidas por un filtrado de pasa altas y pasa bajas de primer orden. La etapa final incluyó una rectificación de la señal para obtener valores exclusivamente positivos. Se evaluaron y se compararon varios filtros digitales, entre ellos filtros basados en promedio móvil y filtros de media móvil exponencial, y finalmente se implementaron los circuitos de los diferentes filtros en la prótesis biónica transradial.

  • English

    Electromyography signal filtering (EMG) is essential for controlling bionic prostheses, allowing the detection and analysis of muscle biopotentials. Traditionally, physical filters have been used, but they have limitations regarding precision and complexity. This paper aims to improve the accuracy at the time of EMG signal processing using digital filters. Surface electrodes with conductive gel were used to capture the EMG signals. The raw signals were amplified using an instrumentation amplifier with a high gain, followed by a first-order filtering of high and low passes. The final stage included rectifying the signal to obtain exclusively positive values. Several digital filters were evaluated, including filters based on moving average and exponential moving average filters, with the circuits of different filters ultimately implemented in the bionic upper-limb prosthesis.