Design, Fabrication and Evaluation of a Stretchable High-Density Electromyography Array

要約

実際のアプリケーションにおけるヒューマンマシンインターフェース用の高密度電極システムの採用は、ノイズ干渉、モーションアーティファクト、コンパクトな電極インターフェースの欠如などの実用的および技術的課題によって妨げられてきました。
これらの課題のいくつかを克服するために、ウェアラブルで伸縮可能な筋電図 (EMG) アレイを紹介し、その設計、製造方法、特性評価、および包括的な評価を紹介します。
当社が提案するソリューションは、フレキシブル プリント基板 (PCB) 基板上の乾燥電極で構成されており、時間のかかる皮膚の準備の必要がありません。
提案された製造方法により、被験者全体にわたって一貫した標準化された適用範囲を備えた伸縮性スリーブの製造が可能になります。
私たちは開発したプロトタイプを徹底的にテストし、研究環境と現実世界の環境の両方での応用の可能性を評価しました。
私たちの研究の結果は、開発された伸縮性アレイが従来のEMGグリッドと同等またはそれを上回り、ヒューマンマシンインターフェース用の高密度EMGの現実世界への変換を促進する可能性があることを示しました。

要約(オリジナル)

The adoption of high-density electrode systems for human-machine interfaces in real-life applications has been impeded by practical and technical challenges, including noise interference, motion artifacts and the lack of compact electrode interfaces. To overcome some of these challenges, we introduce a wearable and stretchable electromyography (EMG) array, and present its design, fabrication methodology, characterisation, and comprehensive evaluation. Our proposed solution comprises dry-electrodes on flexible printed circuit board (PCB) substrates, eliminating the need for time-consuming skin preparation. The proposed fabrication method allows the manufacturing of stretchable sleeves, with consistent and standardised coverage across subjects. We thoroughly tested our developed prototype, evaluating its potential for application in both research and real-world environments. The results of our study showed that the developed stretchable array matches or outperforms traditional EMG grids and holds promise in furthering the real-world translation of high-density EMG for human-machine interfaces.

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