„Exoskeleton Arm“: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„Exoskeleton“yra išorinis rėmas, kurį galima nešioti ant biologinės rankos. Jis maitinamas pavaromis ir gali padėti arba padidinti biologinės rankos stiprumą, priklausomai nuo pavaros galios. Elektromiografija (EMG) yra tinkamas žmogaus ir mašinos sąsajos metodas naudojant egzoskeletą.

Dirbdami su EMG, mes iš tikrųjų matuojame raumenų skaidulose susidariusį motorinio vieneto veikimo potencialą [MUAP]. Šis potencialas kaupiasi raumenyse, kai gauna signalą iš smegenų susitraukti ar atsipalaiduoti.

1 žingsnis: daugiau apie „Exo-Arm“

Nervų potencialas

• MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) susidaro ant rankų paviršiaus, kai susitraukiame ar atpalaiduojame ranką

. • Amplitudė yra 0-10 milivoltų

• Dažnis nuo 0 iki 500 Hz.

• Šis MUAP yra šio projekto esmė ir EMG apdorojimo pagrindas.

EXOSKELETON GARNAS • Tai išorinis rėmas, kurį galima nešioti ant biologinės rankos

• Naudojamas neinvazinis metodas MUAP gauti iš raumenų, kad būtų galima valdyti rėmus, kuriuos galima nešioti ant biologinės rankos.

• Maitinamas didelio sukimo momento servo varikliu.

• Gali padėti arba padidinti biologinės svirties stiprumą, priklausomai nuo servo variklio sukimo momento

. • Elektromiografija (EMG) yra tinkamas žmogaus ir mašinos sąsajos (HMI) metodas naudojant egzoskeletą (EXO).

2 veiksmas: reikalingi aparatūros įrankiai:

Spustelėkite nuorodas ir eikite į ten, kur galite nusipirkti prekių

1) 1x mikrovaldiklio plokštė: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Ši mikrovaldiklio plokštė mūsų projekte naudojama kaip smegenys, valdančios egzoskeleto ranką. Šis procesas bus naudojamas mūsų EMG jutikliams prijungti prie rankos (servo varikliai).

2) 1x AD620AN: („Analog Devices Inc.“) Tai gauna signalą iš „EMGelectrodes“ir duoda diferencinį padidėjimą kaip išvestį.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 („Analog Devices Inc.“) Išvestis iš DIFFERENCIALIO Stiprintuvo yra ištaisyta ir ši išvestis tiekiama į LOW PASS FILTRĄ, o po to į GAIN AMPLIFIER.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 kg*cm sukimo momentas. Jis naudojamas rankos judėjimui.

5) 3x EMG kabeliai ir elektrodai: signalui gauti.

6) 2x akumuliatorius ir įkroviklis: dvi 11,2 V, 5 Ah Li-Po baterijos, jos bus naudojamos servo maitinimui. Dvi 9 V baterijos, skirtos maitinti EMG grandinę.

7) 1x1 metro aliuminio lakštas (3 mm storio) rėmo konstrukcijai.

Rezistoriai

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 omų 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm žoliapjovė

Kondensatoriai

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0,01 uF keramikos diskas

Įvairūs

• 2x 1N4148 diodas

• Jumperiniai laidai

• 1x osciloskopas

• 1x multimetras

• Veržlės ir varžtai

• Velcro juostelės

• Pagalvėlių paminkštinimo putos

PASTABA

a) Galite pasirinkti bet kurį pageidaujamą mikrovaldiklį, tačiau jis turėtų turėti ADC ir PWM kaiščius.

b) Vietoj ADTL082/84 (SOIC paketas) galima naudoti OP-AMP TL084 (DIP paketas).

c) Jei nenorite sukurti EMG jutiklio, spustelėkite čia EMG jutiklis.

3 veiksmas: naudojama programinė įranga:

1) „KEIL uVision“kodui surinkti ir signalui stebėti.

2) Multisim, skirtas grandinės projektavimui ir modeliavimui.

3) Maišytuvas 3D rėmo modeliavimui.

4) „Arduino“ir apdorojimas, skirtas tikriems jutiklių modeliavimo bandymams.

4 žingsnis: METODIKA

Egzoskeleto svirtis veikia dviem režimais. Pirmasis režimas yra automatinis režimas, kai EMG signalai po signalo apdorojimo valdys servo ir antrąjį rankinį režimą, potenciometras valdys servo variklį.

5 žingsnis: EMG grandinė

6 veiksmas: įvairūs EMG signalų apdorojimo ir jutiklių testavimo etapai: