Exoskeleton Arm: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Az Exoskeleton egy külső keret, amely biológiai karon viselhető. A hajtóművek hajtják, és a hajtómű teljesítményétől függően segítséget nyújthat vagy növelheti a biológiai kar erősségét. Az elektromiográfia (EMG) az emberi-gép interfész megfelelő megközelítése exoszkeleton segítségével.

Amikor EMG -vel dolgozunk, valójában mérjük az izomrostokban keletkező motoros egység akciós potenciálját [MUAP]. Ez a potenciál felhalmozódik az izmokban, amikor jelet kap az agytól, hogy összehúzódjon vagy ellazuljon.

1. lépés: További információ az Exo-Arm-ról

Az idegpotenciál

• A MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) a karunk felületén keletkezik, amikor összehúzzuk vagy ellazítjuk a karunkat

. • Az amplitúdó 0-10 millivolt

• A frekvencia 0-500 Hz között van.

• Ez a MUAP a projekt lényege és az EMG feldolgozás alapja.

AZ EXOSKELETON KAR • Ez egy külső keret, amely biológiai karon viselhető

• Nem invazív módszert alkalmaz a MUAP megszerzésére az izmokból a keret szabályozására, amely biológiai karon viselhető.

• Nagy nyomatékú szervomotor hajtja.

• Segítséget nyújthat, vagy növelheti a biológiai kar erejét, a szervomotor nyomatékától függően

. • Az elektromiográfia (EMG) az emberi-gép interfész (HMI) megfelelő megközelítése exoskeleton (EXO) segítségével.

2. lépés: Szükséges hardvereszközök:

A linkekre kattintva eljuthat a termékek megvásárlásának helyére

1) 1x mikrokontroller kártya: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Ezt a mikrokontroller kártyát a projektünkben agyként használjuk az exoskeleton kar vezérlésére. Ezt a folyamatot fogjuk használni az EMG érzékelőink és a kar (szervomotorok) összekapcsolásához.

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Ez az EMGelectrodes jeleket fogad, és a differenciális erősítést adja meg kimenetként.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.).

4) 1x SZERVOMOTOROK: 180 kg*cm nyomaték. A kar mozgására használják.

5) 3x EMG kábelek és elektródák: A jel felvételéhez.

6) 2x akkumulátor és töltő: Két 11,2 V, 5 Ah Li-Po akkumulátor, a szervó tápellátására szolgál. Két 9V -os elem az EMG áramkör táplálására.

7) 1x1 méteres alumínium lemez (3 mm vastag) a keret kialakításához.

Ellenállások

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm nyíró

Kondenzátorok

• 1x 22,0 nF Tant

• 1x 0,01 uF kerámiatárcsa

Egyéb

• 2x 1N4148 dióda

• Jumper vezetékek

• 1x oszcilloszkóp

• 1x multiméter

• Csavarok és anyák

• Tépőzáras csíkok

• Párnázó hab

JEGYZET

a) Bármelyik preferált mikrokontrollert választhatja, de ADC és PWM csapokkal kell rendelkeznie.

b) Az OP-AMP TL084 (DIP csomag) használható az ADTL082/84 (SOIC csomag) helyett.

c) Ha nem szeretne EMG érzékelőt építeni, kattintson ide EMG érzékelő.

3. lépés: Használt szoftver:

1) KEIL uVision a kód összeállításához és a jel figyeléséhez.

2) Multisim áramkör tervezéshez és szimulációhoz.

3) Blender a keret 3D szimulációjához.

4) Arduino és feldolgozás a tényleges érzékelő szimulációs teszteléshez.

4. lépés: MÓDSZERTAN

Az exoskeleton kar két üzemmódban működik. Az első üzemmód automatizált mód, amelyben az EMG jelek a jelfeldolgozás után a szervo és a második kézi üzemmódot fogják vezérelni, egy potenciométer pedig a szervomotort.

5. lépés: EMG áramkör

6. lépés: Az EMG jelfeldolgozás és az érzékelő tesztelésének különböző szakaszai: