Exoskeleton Arm: 9 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Экзоскелет - бул биологиялык колго тагыла турган сырткы алкак. Ал кыймылдаткычтар менен иштейт жана аткаруучу кубатына жараша жардам көрсөтө алат же биологиялык колдун күчүн жогорулатат. Электромиография (EMG)-экзоскелеттин жардамы менен адам-машина интерфейсине ылайыктуу ыкма.

EMG менен иштөөдө булчуң талчаларында пайда болгон мотор бирдигинин аракет потенциалын [MUAP] өлчөйбүз. Бул потенциал мээден жыйрылуу же эс алуу үчүн сигнал алганда булчуңдарда пайда болот.

1-кадам: Exo-Arm жөнүндө көбүрөөк маалымат

Нервдик потенциал

• MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) биз колубузду кыскартканда же эс алдырганда колубуздун бетинде пайда болот.

. • Амплитудасы 0-10 милливольт тартибинде

• 0-500Гц ортосундагы жыштык.

• Бул MUAP бул долбоордун өзөгү жана EMG иштетүүнүн негизи.

EXOSKELETON ARM • Бул биологиялык колго тагыла турган сырткы алкак

• Бул биологиялык колго тагынууга мүмкүн болгон алкакты башкаруу үчүн булчуңдардан MUAP алуу үчүн инвазивдүү эмес ыкманы колдонот.

• Жогорку моментке ээ servo мотор менен иштейт.

• Серво моторунун моментине жараша биологиялык колдун жардамын көрсөтө алат же анын күчүн жогорулатат

. • Электромиография (EMG)-экзоскелеттин (EXO) жардамы менен адам-машина интерфейсине (HMI) ылайыктуу мамиле.

2 -кадам: Керектүү Аппараттык Куралдар:

Шилтемелерди чыкылдатып, буюмдарды сатып ала турган жерге өтүңүз

1) 1x Микроконтроллер тактасы: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Бул микроконтроллер тактасы биздин долбоордо экзоскелет колун башкаруу үчүн мээ катары колдонулат. Бул процесс биздин EMG сенсорлорубузду кол менен (серво моторлору) байланыштыруу үчүн колдонулат.

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Бул EMGelectrodesтен сигнал алат жана дифференциалдуу кирешени өндүрүш катары берет.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) DIFFERENTIAL AMPLIFIERден чыккан чыгым оңдолот жана бул чыгаруу LOW PASS FILTERге, анан GAIN AMPLIFIERге берилет.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 кг*см моменти. Бул кол кыймыл үчүн колдонулат.

5) 3x ЭМГ Кабели жана электроддор: Сигналды алуу үчүн.

6) 2x Батарея жана Заряддоочу: Эки 11.2V, 5Ah Li-Po батарейкасы, ал сервону иштетүү үчүн колдонулат. EMG схемасын иштетүү үчүн эки 9В батарея.

7) 1x1 метр алюминий барак (калыңдыгы 3 мм) рамка дизайны үчүн.

Резисторлор

• 5х 100 кОм 1%

• 1х 150 Ом 1%

• 3x 1 кОм 1%

• 1x 10 кОмдук кыркуучу

Конденсаторлор

• 1x 22.0 nF Тант

• 1x 0.01 uF керамикалык диск

Башка

• 2x 1N4148 диод

• Өткөргүч зымдар

• 1х осциллограф

• 1x мультиметр

• Гайкалар жана болттар

• Velcro тилкелери

• Жаздыктар үчүн көбүк

ЭСКЕРТҮҮ

а) Сиз каалаган микроконтроллерди тандай аласыз, бирок анда ADC жана PWM казыктары болушу керек.

б) OP-AMP TL084 (DIP Package) ADTL082/84 (SOIC Package) ордуна колдонулушу мүмкүн.

в) Эгерде сиз EMG сенсорун курууну каалабасаңыз, бул жерди басыңыз EMG сенсору.

3 -кадам: Колдонулган Программалык камсыздоо:

1) кодду түзүү жана сигналды көзөмөлдөө үчүн KEIL uVision.

2) Микросхема дизайны жана симуляциясы үчүн.

3) 3D симуляциясы үчүн Blender.

4) Arduino жана реалдуу сенсор моделдөө тестирлөө үчүн иштетүү.

4 -кадам: МЕТОДОЛОГИЯ

Экзоскелет колу эки режимде иштейт. Биринчи режим - бул автоматташтырылган режим, анда EMG сигналдары сигналды иштетүүдөн кийин серво жана экинчи кол режимине, потенциометр серво моторуна буйрук берет.

5 -кадам: EMG Circuit

6 -кадам: EMG сигналын иштетүүдө жана сенсорду текшерүүдө ар кандай этаптар: