Roka eksoskeleta: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Eksoskelet je zunanji okvir, ki ga lahko nosite na biološki roki. Poganjajo ga pogoni in lahko zagotovi pomoč ali poveča moč biološke roke, odvisno od moči pogona. Elektromiografija (EMG) je primeren pristop za vmesnik človek-stroj s pomočjo eksoskeleta.

Pri delu z EMG dejansko merimo akcijski potencial motorične enote [MUAP], ki nastane v mišičnih vlaknih. Ta potencial se kopiči v mišicah, ko iz možganov prejme signal za krčenje ali sprostitev.

Korak: Več o Exo-Armu

Živčni potencial

• AKTIVNI POTENCIAL MOTORNE ENOTE (MUAP) nastane na površini naših rok, kadar koli skrčimo ali sprostimo roko

. • Amplituda je v vrstnem redu 0-10 milivoltov

• Frekvenca med 0-500Hz.

• Ta MUAP je jedro tega projekta in osnova obdelave EMG.

EKZOSKELETONSKA ROKA • Je zunanji okvir, ki ga lahko nosite na biološki roki

• Uporablja neinvazivno metodo za pridobivanje MUAP iz mišic za nadzor ogrodja, ki ga lahko nosimo na biološki roki.

• Poganja ga servo motor z visokim navorom.

• Lahko pomaga ali poveča moč biološke roke, odvisno od navora servo motorja

. • Elektromiografija (EMG) je primeren pristop za vmesnik človek-stroj (HMI) s pomočjo eksoskeleta (EXO).

2. korak: Potrebna orodja za strojno opremo:

Kliknite na povezave, da odprete, kje lahko kupite izdelke

1) 1x mikrokrmilna plošča: EVAL-ADuCM360 ANALOGNI MIKROKONTROLER EVAL-ADuCM360 (Analog Devices Inc.) Ta mikrokrmilna plošča se v našem projektu uporablja kot možgani za nadzor nad roko eksoskeleta. Ta postopek bo uporabljen za povezovanje naših senzorjev EMG z roko (servo motorji).

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Ta sprejema signal od elektrod EMGe in daje kot izhod diferenčni dobiček.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) Izhod iz DIFERENCIALNEGA OJAČEVALNIKA se popravi in ta izhod se napaja v NIZKI PREHODNI FILTER in nato V PREDVAJALNIK.

4) 1x SERVO MOTORJI: 180 kg*cm navora. Uporablja se za gibanje roke.

5) 3x EMG kabli in elektrode: Za pridobivanje signala.

6) 2x baterija in polnilec: dve 11,2V, 5Ah Li-Po bateriji, bosta uporabljeni za napajanje servo. Dve 9V bateriji za napajanje vezja EMG.

7) 1x1 -metrska aluminijasta pločevina (debeline 3 mm) za oblikovanje okvirja.

Upori

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm trimer

Kondenzatorji

• 1x 22,0 nF Tant

• 1x 0,01 uF keramični disk

Razno

• 2x 1N4148 dioda

• Mostične žice

• 1x osciloskop

• 1x multimeter

• Matice in vijaki

• Velcro trakovi

• Pena za blazino

OPOMBA

a) Izberete lahko kateri koli želeni mikrokrmilnik, vendar mora imeti ADC in PWM nožice.

b) Namesto ADTL082/84 (paket SOIC) je mogoče uporabiti OP-AMP TL084 (paket DIP).

c) Če ne želite vgraditi senzorja EMG, kliknite tukaj Senzor EMG.

3. korak: Uporabljena programska oprema:

1) KEIL uVision za sestavljanje kode in spremljanje signala.

2) Multisim za načrtovanje vezja in simulacijo.

3) Mešalnik za 3D simulacijo okvirja.

4) Arduino in obdelava za dejansko simulacijsko testiranje senzorja.

4. korak: METODOLOGIJA

Roka eksoskeleta deluje v dveh načinih. Prvi način je avtomatiziran način, v katerem signali EMG po obdelavi signala ukazujejo servo in drugi ročni način, potenciometer pa krmili servo motor.

5. korak: EMG vezje

Korak 6: Različne stopnje pri obdelavi signalov EMG in testiranju senzorjev: