Rancang Bangun Elektromiograf untuk Identifikasi Gerakan Otot Bisep
Designed Electromyograph to Identify Biceps Muscle Movement
Teknologi dalam bidang elektronika medis akhir-akhir ini telah berkembang pesat, khususnya elektromiograf. Berangkat dari hal tersebut, dalam penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah perangkat elektromiograf dengan elektroda tempel untuk mendeteksi gerakan relaksasi dan kontraksi pada otot bisep. Dalam penelitian ini juga ditambahkan beban tambahan pada gerakan kontraksi untuk mengetahui apakah ada hubungan antara perubahan aktivitas otot dengan beban yang dibawa oleh otot tersebut. Metode perancangan penelitian ini terdiri dari gabungan beberapa rangkaian, diantaranya: rangkaian penguat instrumentasi dengan penguatan sebesar 11,51x sebagai penguat awal sinyal otot, kemudian rangkaian filter high pass filter orde dua dengan frekuensi cutoff sebesar 20Hz dan low pass filter sallen-key orde tiga dengan frekuensi cutoff sebesar 500Hz yang berguna untuk membatasi frekuensi sinyal otot, selanjutnya rangkaian non-inverting amplifier sebagai penguat terakhir sinyal otot, serta yang terakhir rangkaian level shifter yang berfungsi sebagai penggeser sinyal agar dapat dibaca oleh ADC mikrokontroler. Penelitian ini menghasilkan nilai pada saat gerakan relaksasi, subjek memiliki nilai Vpp rata-rata 0,326 V. Saat melakukan gerakan kontraksi, nilai rata-rata Vpp naik menjadi 0,384 V. Saat ditambahkan beban 3kg nilai rata-rata Vpp juga naik menjadi 0,441 V. Semakin berat beban yang dibawa berbanding lurus dengan kenaikan nilai Vpp dari aktivitas otot, saat melakukan gerakan kontraksi dengan beban yag lebih berat, yakni 5kg, nilai rata-rata Vpp meningkat menjadi 0,477 V.
Technology in the field of medical electronics has recently developed rapidly, especially electromyograph. Based on that, this study aims to design an electromyograph device with patch electrodes to detect relaxation and contraction movements in the biceps muscle. In this study, additional load was added to the contraction movement to determine whether there was a relationship between changes in muscle activity and the load carried by the muscle. The design method of this research consists of a combination of several circuits, including: an instrumentation amplifier circuit with a gain of 11.51x as the initial amplifier of the muscle signal, then a second-order high pass filter circuit with a 20Hz cutoff frequency and a third-order sallen-key low pass filter with a 500Hz cutoff frequency which is useful for limiting the frequency of muscle signals, then a non-inverting amplifier circuit as the last amplifier of muscle signals, and finally a level shifter circuit that functions as a signal shifter so that it can be read by the ADC microcontroller. This study produces a value during relaxation movements, the subject has an average Vpp value of 0.326 V. When performing a contraction movement, the average value of Vpp increases to 0.384 V. When added with a load of 3 kg the average value of Vpp also increases to 0.441 V. the weight of the load carried is directly proportional to the increase in the Vpp value of muscle activity, when performing contraction movements with a heavier load, namely 5 kg, the average value of Vpp increases to 0.477 V.