Exoskeleton Arm: 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang Exoskeleton ay isang panlabas na balangkas na maaaring magsuot sa isang biological arm. Ito ay pinalakas ng mga actuator at maaaring magbigay ng tulong o dagdagan ang lakas ng biological arm, depende sa lakas ng actuator. Ang Electromyography (EMG) ay angkop na diskarte para sa interface ng human-machine sa tulong ng exoskeleton.

Kapag nagtatrabaho sa EMG talagang sinusukat namin ang potensyal ng pagkilos ng yunit ng motor na [MUAP] na nabuo sa mga fibers ng kalamnan. Ang potensyal na ito ay nabubuo sa mga kalamnan kapag nakakatanggap ito ng isang senyas mula sa utak na kumontrata o magpahinga.

Hakbang 1: Higit Pa Tungkol sa Exo-Arm

Ang Potensyal ng Nerbiyos

• Ang MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) ay nabubuo sa ibabaw ng aming mga bisig tuwing kinokontrata o pinahinga ang aming braso

. • Ang amplitude ay nasa pagkakasunud-sunod ng 0-10 millivolts

• Ang dalas sa pagitan ng 0-500Hz.

• Ang MUAP na ito ay ang core ng proyektong ito at ang batayan ng pagproseso ng EMG.

THE ARSANG EXOSKELETON • Ito ay isang panlabas na balangkas na maaaring magsuot sa isang biological arm

• Gumagamit ito ng isang Non-invasive na paraan upang makakuha ng MUAP mula sa mga kalamnan upang makontrol ang balangkas, na maaaring magsuot sa isang biological arm.

• Pinapagana ng isang mataas na torque servo motor.

• Maaaring magbigay ng tulong o dagdagan ang lakas ng biological arm, depende sa metalikang kuwintas ng servo motor

. • Ang Electromyography (EMG) ay angkop na diskarte para sa interface ng human-machine (HMI) sa tulong ng exoskeleton (EXO).

Hakbang 2: Kinakailangan na Mga Tool sa Hardware:

Mag-click sa mga link upang pumunta kung saan maaari kang bumili ng mga item

1) 1x Microcontroller board: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Ang microcontroller board na ito ay ginagamit sa aming proyekto bilang utak upang makontrol ang braso ng exoskeleton. Ang prosesong ito ay gagamitin para sa interfacing aming mga EMG sensor sa braso (servo motors).

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Tumatanggap ito ng signal mula sa EMGelectrodes at bigyan ang pagkakaiba na nakuha bilang output.

3) 2x OP-AMP: ADTL082 / 84 (Analog Devices Inc.) Ang output mula sa DIFFERENTIAL AMPLIFIER ay naitama at ang output na ito ay pinakain sa LOW PASS FILTER at pagkatapos ay sa GAIN AMPLIFIER.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 kg * cm na metalikang kuwintas. Ginagamit ito para sa paggalaw ng braso.

5) 3x EMG Cables at electrodes: Para sa acquisition ng signal.

6) 2x Baterya at Charger: Dalawang 11.2V, 5Ah Li-Po na baterya, gagamitin ito upang paandarin ang servo. Dalawang 9V na baterya upang mapagana ang EMG circuit.

7) 1x1 meter aluminyo sheet (3 mm makapal) para sa disenyo ng frame.

Mga lumalaban

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm Trimmer

Mga capacitor

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0.01 uF Ceramic Disc

Misc

• 2x 1N4148 Diode

• Mga wire ng lumulukso

• 1x Oscilloscope

• 1x Multimeter

• Nuts at bolts

• Mga piraso ng Velcro

• Cushion padding foam

TANDAAN

a) Maaari kang pumili ng anumang ginustong microcontroller ngunit dapat itong magkaroon ng mga ADC at PWM na pin.

b) Ang OP-AMP TL084 (DIP Package) ay maaaring gamitin bilang kapalit ng ADTL082 / 84 (SOIC Package).

c) Kung hindi mo nais na buuin ang EMG Sensor mag-click dito sa EMG Sensor.

Hakbang 3: Ginamit na Software:

1) KEIL uVision para sa pag-iipon ng code at pagsubaybay sa signal.

2) Multisim para sa disenyo ng circuit at simulation.

3) Blender para sa 3D simulation ng frame.

4) Arduino at pagproseso para sa aktwal na pagsubok ng simulation ng sensor.

Hakbang 4: METHODOLOGY

Gumagana ang braso ng exoskeleton sa dalawang mga mode. Ang unang mode ay awtomatikong mode kung saan ang mga signal ng EMG pagkatapos ng signal ng pagpoproseso ay utos sa servo at pangalawang manu-manong mode, isang potensyomiter ang mag-uutos sa servo motor.

Hakbang 5: EMG Circuit

Hakbang 6: Iba't ibang Mga Yugto sa EMG Signal Processing at Sensor Testing: