ワイヤレス表面筋電図（EMG）システムは、高感度の銀または塩化銀（Ag/AgCl）電極を使用して、活動中の筋肉群の上にある皮膚から非侵襲的に生体電気信号を捕捉することで機能します。このデータをワイヤレスで送信することにより、システムは作業者の動きを制限することなく、産業作業中に発生する電気的活動を継続的に監視できます。
コアの要点 この技術の真の価値は、生の電気的ノイズを実用的な疲労データに変換できる能力にあります。信号の振幅と中央周波数の特定の変化を測定することにより、システムは、反復作業中に労働者に課せられる身体的負担を客観的かつ科学的に定量化します。
ハードウェアアーキテクチャ
高感度電極
システムの基盤は、銀または塩化銀の表面電極です。これらの特定の材料は、ノイズ干渉なしに微弱な生体電気信号を検出するために不可欠な、高い感度と安定性から選択されています。
非侵襲的データ収集
針筋電図とは異なり、この方法は完全に非侵襲的です。電極は皮膚の表面に配置され、下の筋肉線維によって生成される電位を捕捉するためのブリッジとして機能します。
ワイヤレス統合
システムは、収集されたデータをワイヤレスで分析ユニットに送信します。これは産業評価に不可欠であり、ケーブルが自然な動きのパターンを変更する可能性のあるケーブルに縛られることなく、労働者が標準的な業務を実行できるようにします。
測定の生理学
主要な筋肉群のターゲット設定
産業疲労を効果的に評価するために、システムは負担がかかりやすい特定の筋肉を監視します。一般的なターゲットには、持ち上げや反復的な腕の動きで頻繁に使用される上部僧帽筋と後部三角筋が含まれます。
生体電気信号の捕捉
筋肉が収縮すると、電気活動が発生します。Ag/AgCl電極は、このリアルタイムのデータストリームを捕捉し、作業シフト中の筋肉の関与の連続プロファイルを作成します。
疲労の定量化：測定値
信号振幅の分析
システムは、電気信号の振幅（大きさ）の変化を追跡します。ここの変動は、特定の力または姿勢を維持するために必要な筋肉の募集の強度を示すことがよくあります。
中央周波数の追跡
同時に、ソフトウェアは信号の中央周波数を分析します。筋肉が疲労すると、筋肉線維の伝導速度が遅くなり、周波数スペクトルに検出可能なシフトが生じます。
データと身体的負担の相関関係
振幅と周波数のデータを組み合わせることにより、システムは筋疲労のプロセスを数学的に定量化します。これにより、主観的な疲労感を、身体的負荷に関する確かな科学的証拠に変換します。
トレードオフの理解
信号品質の必要性
この方法の精度は、接触の品質に完全に依存します。分析は周波数と振幅の微妙な変化に依存するため、高感度電極は交渉の余地がありません。劣ったセンサーは、疲労発症のニュアンスを見逃す可能性があります。
評価の範囲
システムは、計測されている筋肉に非常に特異的です。僧帽筋または三角筋の局所的な筋疲労を正確に評価しますが、全身の心血管疲労や精神的疲労を本質的に測定するものではありません。
目標に合わせた適切な選択
安全評価のためにワイヤレスEMGを効果的に利用するには、次の点を考慮してください。
- 正確な疲労検出が主な焦点である場合：周波数分析に必要な信号忠実度を保証するために、セットアップで銀/塩化銀電極を使用していることを確認してください。
- 人間工学検証が主な焦点である場合：データを具体的に使用して、「振幅スパイク」を作業者の反復サイクルの特定の動きと相関させてください。
このアプリケーションでの成功は、データに信頼を置くことから生まれます。安全プロトコルを指示するのは、労働者のフィードバックだけでなく、生体電気信号の変化に任せましょう。
概要表：
| 特徴 | コンポーネント/測定値 | 疲労評価における役割 |
|---|---|---|
| センサータイプ | Ag/AgCl電極 | 微弱な生体電気信号の高感度、非侵襲的捕捉。 |
| データ転送 | ワイヤレス統合 | ケーブル干渉なしで産業作業中の自然な動きを可能にします。 |
| 主要測定値1 | 信号振幅 | 筋肉の募集の強度と力の要件を示します。 |
| 主要測定値2 | 中央周波数 | 線維伝導速度の変化を検出して疲労発症を特定します。 |
| ターゲット領域 | 僧帽筋と三角筋 | 反復的な持ち上げ中の負担がかかりやすい筋肉群を監視します。 |
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参考文献
- Mário Lopes, Joaquim Alvarelhão. Exploring the Efficacy of a Set of Smart Devices for Postural Awareness for Workers in an Industrial Context: Protocol for a Single-Subject Experimental Design. DOI: 10.2196/43637
この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .
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