Exoskeleton arm: 9 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Экзоскелетон бол биологийн гар дээр зүүж болох гаднах хүрээ юм. Энэ нь идэвхжүүлэгчээр ажилладаг бөгөөд хөдөлгүүрийн хүчнээс хамааран биологийн гарны туслалцаа үзүүлэх эсвэл хүчийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Электромиографи (EMG) нь экзоскелетоны тусламжтайгаар хүн-машины интерфейсийг холбоход тохиромжтой арга юм.

EMG -тэй ажиллахдаа бид булчингийн утаснуудад үүсгэсэн хөдөлгүүрийн нэгжийн үйл ажиллагааны чадавхийг хэмждэг. Тархинаас агших эсвэл тайвшрах дохио хүлээн авснаар булчинд энэ чадвар нэмэгддэг.

Алхам 1: Exo-Arm-ийн тухай дэлгэрэнгүй

Мэдрэлийн потенциал

• MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) нь гарынхаа гадаргуу дээр гараа сулруулж, сулруулах бүрт бий болдог.

. • Далайн далайц 0-10 милливольтын дарааллаар байна

• 0-500 Гц-ийн хоорондох давтамж.

• Энэхүү MUAP нь энэхүү төслийн цөм бөгөөд EMG боловсруулалтын үндэс юм.

EXOSKELETON ARM • Энэ бол биологийн гар дээр зүүх боломжтой гадна хүрээ юм

• Биологийн гар дээр зүүж болох хүрээг хянахын тулд булчингаас MUAP авахын тулд инвазив бус аргыг ашигладаг.

• Өндөр эргүүлэх мотортой servo мотороор ажилладаг.

• Серво хөдөлгүүрийн эргэлтээс хамааран биологийн гарны туслалцаа үзүүлэх эсвэл хүчийг нэмэгдүүлэх боломжтой

. • Электромиографи (EMG) нь экзоскелетоны (EXO) тусламжтайгаар хүн-машины интерфейс (HMI) хийхэд тохиромжтой арга юм.

Алхам 2: Шаардлагатай тоног төхөөрөмжийн хэрэгсэл:

Холбоос дээр дарж бараа худалдаж авах боломжтой газар руу очно уу

1) 1х микроконтроллерийн самбар: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Энэхүү микроконтроллерийн самбарыг манай төсөлд экзоскелетийн гарыг хянах тархи болгон ашигладаг. Энэ процессыг манай EMG мэдрэгчийг гараараа холбоход ашиглана (servo мотор).

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Энэ нь EMGelectrodes -аас дохио хүлээн авч, гаралтын хувьд дифференциал ашиг өгдөг.

3) OP-AMP 2x: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) DIFFERENTIAL AMPLIFIER-ийн гаралтыг засч, энэ гаралтыг LOW PASS FILTER, дараа нь GAIN AMPLIFIER руу өгнө.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 кг*см эргүүлэх хүч. Энэ нь гарны хөдөлгөөнд ашиглагддаг.

5) 3x EMG кабель ба электрод: Дохио авахад зориулагдсан.

6) 2х Батерей ба Цэнэглэгч: Хоёр 11.2V, 5Ah Li-Po зай, энэ нь servo-ийг тэжээхэд ашиглагдах болно. EMG хэлхээг тэжээх 9V хоёр батерей.

7) Хүрээний дизайны хувьд 1х1 метр хэмжээтэй хөнгөн цагаан хуудас (3 мм зузаантай).

Эсэргүүцэл

• 5х 100 кОм 1%

• 1х 150 Ом 1%

• 3х 1 кОм 1%

• 1х 10 кОм тайрагч

Конденсатор

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0.01 uF керамик диск

Бусад

• 2x 1N4148 диод

• Холбогч утас

• 1 удаа осциллограф

• 1х мултиметр

• Самар ба боолт

• Velcro тууз

• Дэрний дэрний хөөс

ТАЙЛБАР

a) Та хүссэн микроконтроллерыг сонгож болно, гэхдээ энэ нь ADC ба PWM тээглүүртэй байх ёстой.

b) OP-AMP TL084 (DIP Package) -ийг ADTL082/84 (SOIC Package) -ийн оронд ашиглаж болно.

c) Хэрэв та EMG мэдрэгч бүтээхийг хүсэхгүй байгаа бол энд дарна уу EMG мэдрэгч.

Алхам 3: Ашигласан програм хангамж:

1) Кодыг эмхэтгэх, дохиог хянах зориулалттай KEIL uVision.

2) Хэлхээний дизайн ба симуляцийн олон талт хувилбар.

3) Хүрээг 3D загварчлах зориулалттай хутгагч.

4) Arduino ба бодит мэдрэгчийн симуляцийн туршилтыг боловсруулах.

Алхам 4: АРГА ЗҮЙ

Экзоскелетийн гар нь хоёр горимд ажилладаг. Эхний горим нь автомат горим бөгөөд дохио боловсруулсны дараа EMG дохио нь servo, хоёр дахь гарын авлагын горимыг, потенциометр нь servo моторыг удирддаг.

Алхам 5: EMG хэлхээ

Алхам 6: EMG дохио боловсруулах, мэдрэгчийн туршилтын янз бүрийн үе шатууд: