دعامة التدريب على ظهرك: 18 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هل شعرت يومًا أنك لا تستطيع التوقف عن إيذاء ظهرك عند ممارسة الرياضة؟ هل تدفع نفسك دائمًا بعيدًا وتعاني بسبب ذلك؟ إذا كان الأمر كذلك ، فإن دعامة التدريب "حصلت على ظهرك" تناسبك!

بصفتنا رياضيين في المدرسة الثانوية والجامعة ، أصبح تدريب القوة جزءًا روتينيًا من حياتنا. علمتنا مساعينا الرياضية أن نتدرب بأفضل ما لدينا وقد أخذنا ألعاب القوى السابقة في الرابطة الوطنية لرياضة الجامعات. الآن بعد أن انتهت مهنتنا في كرة السلة في الكلية ، ومن المدهش أنه ليس لدينا أي احتمالات لاتخاذ الخطوة التالية للعب في الدوري الاميركي للمحترفين من القسم الثالث ، ما زلنا نحافظ على لياقتنا من خلال رفع الأثقال. بعد كل هذه السنوات ، نعلم أن إصابات أسفل الظهر ليست جديدة على غرفة الوزن ، وقد حصل كلانا على نصيبنا منها. هذه الإصابات أكثر شيوعًا بين الأفراد الذين يتنازلون عن الشكل ، ويشغلون العضلات الخطأ أثناء الرفع. هذا هو السبب في أننا توصلنا إلى دعامة التدريب "Got Your Back" والتي تنبهك عندما يتم اختراق شكلك عن طريق اكتشاف الإشارات العضلية في أسفل ظهرك.

هذا الجهاز عبارة عن دعامة خلفية داعمة مع مستشعرات تخطيط كهربية العضل (EMG) الموجودة في مكان ملائم فوق عضلات العمود الفقري في أسفل الظهر والتي تكتشف وتتبع نشاط العضلات في المنطقة وتنبه المستخدم عند إجهاد عضلات أسفل الظهر أثناء رفع الأثقال.

يوضح هذا التوجيه كيف قمنا ببناء دعامة التدريب "حصلت على ظهرك" في أقرب وقت لتخرج كبار السن في الهندسة الطبية الحيوية من كلية المسيح.

الخطوة 1: المواد والأدوات

ستحتاج إلى:

• 2 مستشعرات BITalino EMG (27 دولارًا لكل منهما)
• 2 3 خيوط BITalino - يمكن استخدام خيوط قطب واحد أو مزدوج أيضًا (24.25 دولارًا لكل منها)
• 1 Arduino Uno (23.00 دولارًا)
• لوح واحد نصف الحجم (5.00 دولارات)
• 1 أسلاك توصيل للوح اللوح (3.95 دولار)
• 1 حزمة بطارية لتشغيل الإلكترونيات (3.95 دولار)
• 1 Arduino piezoBuzzer (0.95 دولار)
• دعامة ظهر داعمة (10.95 دولار)
• 1 وحدة بطاقة SD متوافقة مع Arduino لتسجيل البيانات (2.13 دولار)
• إبرة وخيط أو شريط مزدوج الوجه (موصى به)
• برنامج Arduino (0 دولار)
• الدافع (0 دولار)

التكلفة الإجمالية المقدرة (152.43 دولارًا أمريكيًا)

الخطوة الثانية: التحضير

• ستكون المعرفة الأساسية في قراءة مخططات الدوائر مفيدة.

  • يجب أن تكون التعليمات واضحة بما يكفي لتوجيه الهواة
  • انظر قائمة المواد والأدوات
• الغرض من هذه الدعامة هو منع إصابة مجموعة عضلات العمود الفقري. يمكن أن تصاب هذه العضلات ، خاصة في أسفل الظهر ، بسهولة أثناء التمرين. يمكن أن تساعد المعرفة الأساسية لهذه العضلات في تحديد موقع العضلات ومساعدة الشخص على تعديل التصميم ليناسب احتياجاتهم الخاصة. هذه العضلات مسؤولة عن استقامة الظهر ويمكن أن تترافق مع آلام أسفل الظهر. لمزيد من المعلومات ، راجع
• يمكن استخدام تخطيط كهربية العضل ، أو EMG ، للكشف عن الإشارات الكهربائية التي تسبب انقباض العضلات. هذا ما سيُستخدم للكشف عن تقلص عضلات أسفل الظهر. لمزيد من المعلومات حول مخطط كهربية العضل ، راجع مخطط كهربية العضل (Mayo Clinic).
• قم بتنزيل برنامج Arduino

• قم بالوصول إلى GitHub للحصول على رمز الجهاز هنا.

  GitHub عبارة عن نظام أساسي لتطوير البرامج يسمح بالعديد من الميزات التعاونية لتطوير المشروع. تعرف على المزيد حول GitHub هنا

الخطوة الثالثة: الأمان

• احتفظ بالطاقة في لوحة Arduino أثناء توصيل الأسلاك.
• احتفظ بالطعام والسوائل بعيدًا.
• هذا ليس جهازًا طبيًا ولا يجب استخدامه كأداة للتشخيص الطبي.

• لا تعتمد على Got Your Back Brace لحماية ظهرك فقط. إذا كنت تعاني من مشاكل في الظهر ، فإنني أوصي باستشارة مدرب مرخص لتعديل التمرين لحماية ظهرك.

  بينما تحذرك هذه الدعامة أثناء ثني أسفل ظهرك على أمل الوقاية من الإصابة ، فإن الأمر متروك للمستخدم للعمل بمسؤولية وضمن حدوده الجسدية

الخطوة 4: تلميحات ونصائح

• تأكد من توصيل EMG BITalino بالجانب الذي يحتوي على الدائرة إلى Arduino.

• تأكد من تنزيل مكتبات SD و SPI في Arduino.

  تحقق من خلال الانتقال إلى "رسم"> "تضمين المكتبات" وإلقاء نظرة على القائمة المنسدلة

• حافظ على الدعامة مشدودة أسفل الظهر.
• قم بتوصيل الدائرة تمامًا كما هو موضح في مخطط الدائرة بحيث لا تحتاج إلى تعديل أرقام الدبوس في الكود.
• إذا كنت تواجه مشكلات مع الكود ، فقم بالتعليق على الأقسام واختبرها بشكل منفصل.
• أي دعامة خلفية ستفي بالغرض. إذا لم يكن لديك دعامة للظهر ، يمكنك استخدام التيشيرت المناسب.
• إضافة التصفية داخل الكود عن طريق تحديد عتبة لإزالة الإشارة العالية بشكل غير عادي والتي قد لا تكون بسبب تقلص العضلات.
• إن أمكن الأسلاك ذات الرمز اللوني ، مما يجعل من السهل متابعة التوصيلات في الدائرة.

الخطوة 5: ابدأ البناء

حان الوقت لبدء بناء دعامة "حصلت على ظهرك"!

الخطوة 6: مخطط الدائرة

يوضح مخطط EAGLE هذا الروابط التالية التي يجب إجراؤها:

• محول microSD متصل بأربعة دبابيس رقمية كما هو محدد ، 5V و GND.
• يتم توصيل الجرس أيضًا بدبوس رقمي واحد ومتصل بـ GND. استخدام المقاوم اختياري.
• كل من مستشعري EMG متصلان بـ 5V و GND ودبابيس تناظرية منفصلة على Arduino.
• يتصل مقياس الجهد بدبوس تناظري آخر.

الخطوة 7: بناء دائرتك

استخدم مخطط Fritzing أعلاه والمخطط من الصفحة السابقة لبناء دائرتك. يمكن تغيير دبابيس الإخراج الخاصة بشرائح EMG ، ومقياس الجهد ، و Piezo Buzzer ، و CS pin لوحدة محول بطاقة microSD إذا قمت بتعديل الكود وفقًا لذلك. ومع ذلك ، يجب توصيل المسامير الأخرى لوحدة محول بطاقة microSD بالمسامير الموضحة أعلاه وعلى مخطط EAGLE. يمكن وضع Piezo Buzzer في أي منطقة فارغة على لوحة الدائرة.

الخطوة 8: تحديد وضع القطب

باستخدام معرفتك بمجموعة عضلات السنسنة المنتصبة المكتسبة سابقًا ، ضع قطبًا كهربائيًا واحدًا بالقرب من إدخال العضلة وآخر على بعد بضع بوصات فوقه على كل جانب. بالإضافة إلى ذلك ، ضع قطبًا كهربائيًا واحدًا على منطقة العظام مثل الورك على كل جانب. نوصي بوضع القطب كما هو موضح أعلاه. تبعد الأقطاب الكهربائية حوالي بوصتين أو ثلاث بوصات ومتناظرة عبر مركز الظهر ، مباشرة على عضلات العمود الفقري الناصب. بالإضافة إلى ذلك ، توجد مجموعة واحدة من الأقطاب الكهربائية في مناطق العظام اليمنى واليسرى من الوركين.

الخطوة 9: تحديد مكان وضع الأقطاب الكهربائية على دعامة الظهر

حان الوقت الآن لتحديد المكان الذي يجب أن توصل فيه أقطابك على دعامة الظهر. يمكن القيام بذلك عن طريق ارتداء الدعامة الخلفية فوق الأقطاب الكهربائية المرفقة من الخطوة السابقة ووضع علامة على الدعامة حيث تتلامس مع الأقطاب الكهربائية. يمكنك بعد ذلك إزالة الأقطاب الكهربائية من ظهرك ووركيك ووضعها فوق العلامات الخاصة بك على دعامة الظهر. يجب أن تبدو مشابهة لتلك المذكورة أعلاه.

الخطوة 10: قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية بكابلات BITalino Electrode والدعامة الخلفية

قبل توصيل الأقطاب الكهربائية بالدعامة ، يجب توصيلها بكابلات إلكترود BITalino. ما عليك سوى الضغط على الأقطاب الكهربائية في الكابلات وإعادة وضعها على علامات الدعامة الخلفية. يجب أن تنتقل الكابلات الحمراء إلى الأقطاب الكهربائية العلوية بينما يجب أن تتصل الكابلات السوداء بالجزء السفلي. يجب توصيل الكابلات البيضاء بأقطاب الورك. بمجرد وضعها في مكانها ، قم بربط الأقطاب الكهربائية بشريط على الوجهين أو خياطتها في مكانها.

الخطوة 11: ارتدِ الدعامة الخلفية

أنت الآن جاهز لوضع الدعامة الخلفية كما تفعل عادةً. يجب أن تخرج كابلات EMG من أسفل الدعامة على كلا الجانبين لسهولة الوصول إليها.

الخطوة 12: قم بتوصيل أسلاك EMG بلوحة الدائرة

ما عليك سوى النقر فوق الكابلات الخاصة بشرائح EMG المتصلة بدارتك.

الخطوة 13: قم بتشغيل البطارية للبدء

عندما تكون مستعدًا للبدء ، قم بتشغيل البطارية. سيحذرك الجرس عند استخدامك لأسفل ظهرك كثيرًا وسيسجل بياناتك على بطاقة microSD. احتفظ بالبطارية مطفأة في حالة عدم استخدامها.

الخطوة 14: اضبط مقياس الجهد لتنبيهك عند ثني الجهاز الفقري

مقياس الجهد هو مقسم جهد يسمح لك بتغيير إشارة الجهد من طرف الخرج (الذي قمت بتوصيله بالدبوس A1). عن طريق لف مقياس الجهد ، يمكنك تغيير هذا الجهد وبالتالي الحد الأدنى. استخدم مقياس الجهد لضبط العتبة التي يصدر عندها صوت الجرس. اختبرها عن طريق التأكد من أن الجرس يصدر أصواتًا فقط عند ثني أسفل ظهرك.

الخطوة 15: الاحماء

الإحماء هو أهم شيء يجب القيام به لتجنب الإصابة أثناء ممارسة الرياضة!

الخطوة 16: ابدأ الخوض في الدراسة

قم بتشغيل البطارية قبل كل خطوة ، وتمرن كالمعتاد واستمع إلى الجرس. إذا كان الجرس يصدر صوتًا ، فهذا يعني أنك تعمل بأسفل ظهرك بشدة ويجب إجراء بعض التعديلات على وزنك أو تكراراتك.

الخطوة 17: عرض بياناتك

بعد التمرين ، يمكنك بسهولة عرض بياناتك. ما عليك سوى إزالة بطاقة microSD من دائرتك وإدخالها في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. انتقل إلى مستكشف ملفات الكمبيوتر للوصول إلى بطاقة SD الخاصة بك وافتح ملف "Datalog". من هنا يمكنك بسهولة نسخ بياناتك إلى Microsoft Excel لتحليلها بسهولة. لإنشاء رسم بياني مثل الرسم أعلاه ، ما عليك سوى تحديد كل عمود وإدراج مخطط مبعثر.

الخطوة 18: أفكار أخرى

كإضافة مستقبلية محتملة ، يمكن أن يشتمل التصميم على وحدة Bluetooth تسمح لها بالاتصال بالهاتف الخلوي للمستخدم حيث يتم تخزين مجموعة البيانات.

لتقليل التكلفة والوقت للبناء ، يمكن للمرء التضحية بالقدرة على عرض البيانات عن طريق إزالة جانب بطاقة microSD من الجهاز. يجب تعديل الكود وفقًا لذلك ، لكن هذا سيوفر الوقت والمال ومساحة اللوحة.

يمكن إضافة مرشح RC بالتسلسل مع EMG كما كان قبل توصيله بالدبوس التناظري لتصفية الإشارة والمساعدة في تقليل الضوضاء.