Muskelaktivität präzise erfassen – auch in Bewegung
Wearables für AgeTech, Rehabilitation und Gestensteuerung stehen vor einer gemeinsamen Herausforderung: Elektromyografie-Signale (EMG) sind schwach, bewegungsempfindlich und erfordern normalerweise aufwendige diskrete Schaltungen. Der AKM AK05611 löst dieses Problem durch die Integration von EMG-Analog-Front-End, Bioimpedanz-Messung (BioZ) und Motion-Artifact-Cancellation (MAC) in einem einzigen Chip mit einem Gehäuse von nur 1,564 × 2,705 mm.
Die MAC-Funktion nutzt die gleichzeitig erfassten BioZ-Daten, um bewegungsbedingte Störsignale aktiv zu reduzieren. Damit liefert der IC auch während körperlicher Aktivität stabile EMG-Messwerte – eine Voraussetzung für zuverlässige Gestenerkennungs- und Monitoring-Anwendungen in tragbaren Geräten.
Technische Merkmale im Überblick
Der AK05611 kombiniert mehrere Funktionen, die in diskreten Designs typischerweise separate Bausteine erfordern würden. Die wichtigsten Kenndaten im Überblick:
- Einchip-Integration von EMG- und BioZ-Analog-Front-End-Funktionen
- Motion-Artifact-Cancellation (MAC) auf Basis von BioZ-Daten zur Reduktion bewegungsbedingter Störsignale
- Eingangsbezogenes Rauschen: 1,23 µVrms (EMG) und 0,45 µVrms (BioZ) – vergleichbar mit diskreten Instrumentenverstärker-Lösungen
- Programmierbare Abtastfrequenz von 0,25 bis 4 kHz
- Schnittstellen: I²C oder SPI; über SPI bis zu 32 Kanäle für Multi-Punkt-Messsysteme
- Versorgungsspannung 1,8 V, Leistungsaufnahme 1,3 mW
- Gehäuse: 24-Pin-CSP, 1,564 × 2,705 mm
Das niedrige Eingangsrauschen von 1,23 µVrms im EMG-Pfad ermöglicht die Erfassung feiner Muskelaktivitäten, wie sie für die Unterscheidung subtiler Gesten oder für die Frühdiagnostik von Muskelschwäche relevant sind. Die geringe Leistungsaufnahme von 1,3 mW und die kompakte CSP-Bauform machen den IC direkt für batteriebetriebene Wearables geeignet, ohne dass aufwendige Wärmemanagement-Maßnahmen erforderlich sind.
Gestenerkennung mit KI von Aizip
Ein Anwendungsbeispiel zeigt, wie sich der AK05611 mit schlanker KI-Software kombinieren lässt: AKM und Aizip haben eine Gestenerkennungs-Plattform vorgestellt, bei der der AK05611 in einem Armband EMG-Signale am Unterarm erfasst. Die KI-Modelle von Aizip ordnen diese Signale Gesten wie geschlossener Hand, offener Hand oder einfachem Tippen zu. Diese Kombination aus kompakter Hardware und effizienter Signalverarbeitung ist besonders relevant für AI-Brillen und Smartwatches, bei denen Bauraum und Energiebudget eng begrenzt sind.
Die Skalierbarkeit auf bis zu 32 Kanäle über SPI eröffnet gleichzeitig den Weg zu Multi-Punkt-Messsystemen, etwa für detailliertere Muskelkartierung in der Rehabilitation oder für Forschungsanwendungen, ohne dass ein anderer IC-Typ gewählt werden muss.
Typische Einsatzbereiche
Der AK05611 adressiert ein breites Spektrum an Anwendungen im Wearables-Segment und in der Medizintechnik und Elderly Care:
- AgeTech-Wearables: Kontinuierliches Monitoring von Muskelaktivität zur Unterstützung bei Frailty- und Sarkopenie-Management sowie zur Verlaufskontrolle in der Rehabilitation
- Aktivitäts- und Gesundheitsmonitoring: Integration in Smartwatches und Gesundheitsarmbänder zur Erfassung von Bewegungsqualität und Muskelermüdung
- Gestenbasierte Bedienung: Berührungslose Steuerung von AI-Brillen, Smartwatches und Controllern über EMG-basierte Gestenerkennung
- Forschung und Rehabilitation: Multi-Kanal-EMG-Systeme für klinische Studien und therapeutische Anwendungen
Damit positioniert sich der AK05611 als Schlüsselbauteil für Entwickler, die kompakte, energieeffiziente und klinisch relevante Wearables konzipieren – von der Konsumelelektronik bis zur medizinischen Überwachung.
Verfügbarkeit und Design-in-Unterstützung bei Atlantik Elektronik
Muster des AK05611 sind über Atlantik Elektronik erhältlich, den aktuellen Lieferstatus nennen wir Ihnen auf Anfrage. Als Distributions- und Entwicklungspartner seit 1977 begleitet Atlantik Elektronik Entwicklungsteams vom ersten Muster bis in die Serie. Die Field Application Engineers (FAEs) unterstützen bei der Schaltungsintegration, der Auswahl ergänzender Komponenten und der Optimierung des Signalpfads – herstellerübergreifend und projektbezogen.
Im Artikel vorgestellt
AK05611 EMG/BioZ Analog-Front-End-IC – AKM AK05611
Lieferzeit auf AnfrageHäufige Fragen zum AKM AK05611
Wie reduziert der AK05611 Bewegungsartefakte bei EMG-Messungen?
Der IC verfügt über eine integrierte Motion-Artifact-Cancellation-Funktion (MAC), die gleichzeitig erfasste Bioimpedanz-Daten (BioZ) nutzt, um bewegungsbedingte Störsignale im EMG-Pfad aktiv zu kompensieren. Dadurch sind stabile Messungen auch während körperlicher Aktivität möglich.
Wie viele EMG-Kanäle unterstützt der AK05611, und lässt er sich skalieren?
Über die SPI-Schnittstelle lassen sich bis zu 32 Kanäle für Multi-Punkt-Messsysteme realisieren, alternativ wird der IC über I²C angesteuert. Das ermöglicht den Einsatz sowohl in kompakten Wearables als auch in Multi-Punkt-Messsystemen für Forschung und Rehabilitation.
Wie ist der AK05611 verfügbar, und wie kann ich Muster anfragen?
Den aktuellen Lieferstatus nennen wir Ihnen auf Anfrage. Muster können bereits jetzt über den ATE-Store bei Atlantik Elektronik angefragt werden. Die FAEs begleiten den Design-in-Prozess von der ersten Evaluierung bis zur Serienreife.
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