Projets:MyoCoach

MyoCoach
Ce projet recherche ces compétences : Réplication du prototype
Informations
Description	MyoCoach est un appareil de rééducation DIY permettant d'apprendre à utiliser des électrodes EMG
Evènement associé	Orthopus, Hackathon Fortil
Catégorie	Membre supérieur Rééducation fonctionnelle EMG
Etat d'avancement	Réalisés
Techniques	arduino, découpe laser, soudure, impression 3D"impression 3D" n’est pas dans la liste (android, appinventor, arduino, BLE, bluetooth, bricolage, couture, découpe laser, esp, fixation, ...) de valeurs autorisées pour la propriété "A techniques".
Durée de fabrication	de 4 à 8 h
Coût matériel	De 50 à 100 euros
Niveau	Moyen
Licence	by-sa
Date de création	2025-07-31
Équipe
Porteur de projet	Bionico
Contributeurs	Bionico, Yo, Michel Maréchal
Animateur	Bionico
Fabmanager	Yo
Référent documentation	Bionico, Yo
Partenaires:	Orthopus, Fortil
Nom humanlab	Humanlab_MHK
Documentation
Statut de la documentation	Complète
Relecture de la documentation	Non vérifiée

Description du projet

MyoCoach (initié par Orthopus MyoCoach), est une solution Do It Yourself (à fabriquer soi même) de rééducation fonctionnelle de l'avant-bras. Compatible avec des électrodes de prothèse myoélectrique (capteurs musculaires EMG), elle a été réalisé afin de :

• Proposer une solution d'apprentissage de l'utilisation des électrodes peu coûteuse
• Impliquer les patients dans leur parcours de rééducation fonctionnelle
• Permettre une rééducation fonctionnelle de manière ludique et en autonomie
• Développer des compétences en fabrication numérique en dupliquant soi-même le MyoCoach

Ses fonctionnalités permettent de :

• Mesurer l'activité musculaire afin de bien positionner les électrodes sur l'avant-bras
• Simuler des touches de claviers d'ordinateurs à l'aide des muscles de l'avant-bras
• Jouer à de jeux vidéos simples à l'aide des muscles de l'avant-bras

Cahier des charges

• Simple d'utilisation
• Visualiser l’activité de chaque électrodes
• Jouer à des jeux
• Pouvoir s'entraîner chez soi
• Open source
• Peu cher

Analyse de l'existant

Il existe des solutions permettant d’apprendre à contrôler des prothèse de main électrique chez les prothésistes ou centres de rééducations (service MPR). Cet apprentissage se fait notamment avec un MyoBoy commercialisé par Ottobock. Cette solution est exclusivement réservé aux professionnels de santé contraint la rééducation seulement en centre de rééducation.

Matériel

• 1 Carte Arduino Uno R4 wifi : uno-r4-wifi
• 1 Boîtier + couvercle
• 1 Écran transparent
• 1 bouton poussoir 12 mm
• 2 électrodes de prothèse myoélectrique (indisponible à la vente)
• 2 câbles pour électrodes de prothèse myoélectrique (indisponible à la vente)
• 1 Cable USB A vers USB-C
• Pin header mâle
• Fil électronique Ø1mm couleur rouge (+5V), noir (GND) et jaune (signal)
• Strip board (plaque de prototypage à bande)
• 8 vis 5mm x Ø2mm
• 1 brassard de maintien pour les électrodes
• 1 ordinateur

Fichiers sources

• 1 boîtier + couvercle à imprimer en 3D File:Boitier 1.4.zip
• 1 écran découpé en plastique transparent (Pmma) à la découpeuse laser File:Ecran MyoCoach.zip
• Logiciel Arduino à installer sur l'ordinateur
• Code à téléverser sur la carte: File:sketch_Myocoach.zip

Outils

• Imprimante 3D
• Découpeuse laser
• Poste à souder + étain
• Pince à dénuder
• Pince coupante
• Mini tournevis cruciforme
• Colle

Étapes de fabrication pas à pas

• Imprimer le boîtier et le couvercle en 3D
• Découper l'écran à la laser, coller sur le couvercle
• Couper les pin headers comme indiqué sur la photo. Pour les connecteurs 3 points qui vont recevoir les connecteurs Ottobock, nous avons utiliser des connecteurs droit (PinHeader) mâle. Il faut en prendre 5 et sectionner les 2 de chaque extrémité (Cela permet d'augmenter la surface de collage).

• Souder 4 fils rouge et 3 fil noir (env 8-10 cm de longueur) sur la strip board

• Passer les fils dans le boîtier et souder sur les pin header mâle (fil noir au milieu)

• Installer les pin header sur la carte Arduino, visser la carte sur le boîtier

• Souder les fils comme indiqué sur le schéma

• Insérer les pin header des capteurs dans le boîtier, attention à bien respecter le sens par rapport au détrompeur du couvercle permettant de bien brancher les connecteurs Ottobock (par rapport à la photo ci-dessous, le fil rouge doit être à gauche)

• Visser le bouton poussoir sur le boîtier à l'aide de l'écrou

• Souder l'interrupteur entre le 2 et le GND de la carte comme indiqué sur le schéma
• Visser le couvercle sur le boîtier : le couvercle a des détrompeur pour s'assurer de toujours brancher les électrodes dans le bon sens

Version maker

Dans cette version n'utilisant pas les électrodes et câbles officiel, les 3 pin header mâles sont remplacés par une prise mini jack stéréo permettant de brancher les capteurs Myowareet donc de remplacer lles connecteur propriétaire ottobock par un jack 3.5 stéréo. Le GND est volontairement au bout du jack pour éviter des courts-circuits au moment du branchement) :

Note : le boîtier actuel n'est pas adapté pour insérer des mini jack femelles

Première mise en marche

• Brancher la carte à l'ordinateur à l'aide du câble USB-C
• Installer Arduino et ses mises à jour
• Ouvrir le code dans Arduino
• Sélectionner le port Arduino UNO R4 WIFI
• Vérifier le code et le téléverser sur la carte (le fichier Myocoach.h doit être dans le même dossier que Sketch-Myocoach.ino, sinon, il y aura un message d'erreur)
• Tester le bon fonctionnement en utilisant le serial plotter de l'IDE Arduino

• Une fenêtre s'ouvre, 2 courbes rouge et/ou bleu augmentent en effleurant les électrodes.

A propos de l'utilisation des électrodes

Les électrodes sont des capteurs électromyographique permettant de convertir une activitée musculaire en signal électrique. Elles fonctionnent comme des potentiomètres : plus le muscles est contracté, plus l'intensité du signal est importante. Plusieurs paramètres entrent en jeu dans l'utilisation de celles-ci :

• La condition physique : une bonne utilisation de l'électrode ne requiert pas d'effort, penser à faire des pauses si cela ne fonctionne pas
• Le placement de l'électrode sur l'avant-bras : sur le muscle fléchisseur (fermeture main) et extenseur (ouverture main)
• La pression de l'électrode sur l'avant-bras : l'électrode ne doit pas être en pression sur le bras, utiliser un bandeau souple
• La visibilité du muscle : plus le bras est fin, plus les muscles sont visibles
• La sudation : humidifier la peau facilitera la conduction, par contre, avoir la peau mouillée peut saturer l'électrode
• La manière de contracter les muscles fléchisseurs/extenseurs : serrer le poing fort est généralement contre productif. Pour les personnes non amputés, il est plutôt conseillé d'ouvrir la main et de "casser le poignet" vers le haut ou le bas
• L'environnement électrique : les champs magnétiques de téléphones, chargeurs...peuvent perturber
• L'amplification de l'électrode : au fur et à mesure de la pratique, en général, on baissera l’amplification

Les électrodes ne sont pas des interrupteurs, pour les tester, tenir le câble dans un main, éloigné de l'électrode (pour éviter que celle-ci ne détecte le mouvement de la main), puis effleurer l'électrode avec le doigt de la main opposée.

Utilisation

• Une fois placée sur l'avant bras, il est possible de sélectionner différents modes de contrôle selon l'utilisation souhaitée.

• Mode 0 pour vérifier le bon emplacement des capteurs grâce à la visualisation des contractions sur le Serial Plotter de Arduino

Modes 1 à 5 pour simuler des touches de l'ordinateur

Exemples :

• Mode 1 pour jouer à :
• Dinnorunner
• Sky Riders (test force contraction maximum)
• Mode 2 pour jouer à :
• Eggy Car
• Shovel 3D
• Tennis Game
• Mode 3 pour commander le frein à main sur Rally Racer Dirt
• Mode 3 ou 4 pour jouer à 2 personnes à G Switch 3
• Mode 5 pour la touche Espace et Entrer

Electromyographiquement vôtre !