Exoskeletarm: 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Exoskelet is 'n buitenste raamwerk wat op 'n biologiese arm gedra kan word. Dit word aangedryf deur aandrywers en kan hulp verleen of die sterkte van die biologiese arm verhoog, afhangende van die krag van die aandrywer. Elektromyografie (EMG) is die geskikte benadering vir mens-masjien-koppelvlak met behulp van eksoskelet.

As ons met EMG werk, meet ons eintlik die motoriese eenheidspotensiaal [MUAP] wat in die spiervesels gegenereer word. Hierdie potensiaal bou op in die spiere wanneer dit 'n sein van die brein ontvang om saam te trek of te ontspan.

Stap 1: Meer oor Exo-Arm

Die senuweepotensiaal

• MOTOR -EENHEID POTENSIAAL (MUAP) word op die oppervlak van ons arms gegenereer wanneer ons ons arm saamtrek of ontspan

. • Amplitude is in die orde van 0-10 millivolts

• Die frekwensie tussen 0-500Hz.

• Hierdie MUAP is die kern van hierdie projek en die basis van EMG -verwerking.

DIE EXOSKELETON -ARM • Dit is 'n buitenste raamwerk wat op 'n biologiese arm gedra kan word

• Dit gebruik 'n nie-indringende metode om MUAP uit die spiere te verkry om die raamwerk wat op 'n biologiese arm gedra kan word, te beheer.

• Aangedryf deur 'n hoë wringkrag servomotor.

• Kan hulp verleen of die sterkte van die biologiese arm verhoog, afhangende van die wringkrag van die servomotor

. • Elektromyografie (EMG) is die geskikte benadering vir mens-masjien-koppelvlak (HMI) met behulp van eksoskelet (EXO).

Stap 2: Vereiste hardeware gereedskap:

Klik op die skakels om te gaan na die plek waar u items kan koop

1) 1x Microcontroller board: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Hierdie mikrokontrollerbord word in ons projek gebruik as die brein om die eksoskeletarm te beheer. Hierdie proses sal gebruik word om ons EMG -sensors met die arm (servomotors) te koppel.

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Dit ontvang sein van EMGelectrodes en gee die differensiële versterking as die uitset.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) Die uitset van die DIFFERENTIELE VERSTERKER word reggestel en hierdie uitset word na die LAAGLAAGFILTER gevoer en dan na die GAIN AMPLIFIER.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 kg*cm wringkrag. Dit word gebruik vir die beweging van die arm.

5) 3x EMG -kabels en elektrodes: vir die verkryging van seine.

6) 2x battery en laaier: twee 11,2V, 5Ah Li-Po-battery, dit sal gebruik word om die servo aan te dryf. Twee 9V battery om die EMG stroombaan aan te dryf.

7) 1x1 meter aluminiumplaat (3 mm dik) vir raamontwerp.

Weerstande

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm Trimmer

Kapasitors

• 1x 22,0 nF Tant

• 1x 0.01 uF keramiekskyf

Diverse

• 2x 1N4148 Diode

• Springdrade

• 1x Ossilloskoop

• 1x Multimeter

• Boute en moere

• Velcro stroke

• Kussingsvullingskuim

LET WEL

a) U kan enige voorkeur -mikrobeheerder kies, maar dit moet ADC- en PWM -penne hê.

b) OP-AMP TL084 (DIP-pakket) kan gebruik word in die plek van ADTL082/84 (SOIC-pakket).

c) Klik hier EMG Sensor as u nie 'n EMG -sensor wil bou nie.

Stap 3: Gebruikte sagteware:

1) KEIL uVision vir die opstel van die kode en die monitering van die sein.

2) Multisim vir stroombaanontwerp en simulasie.

3) Blender vir 3D -simulasie van raam.

4) Arduino en verwerking vir werklike sensorsimulasietoetsing.

Stap 4: METODOLOGIE

Die eksoskeletarm werk in twee modusse. Die eerste modus is 'n outomatiese modus waarin EMG -seine na die seinverwerking die servo en die tweede handmatige modus beveel, 'n potensiometer sal die servomotor beveel.

Stap 5: EMG -stroombaan

Stap 6: Verskeie fases in EMG -seinverwerking en sensortoetsing: