Lengan Exoskeleton: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Exoskeleton adalah rangka luar yang dapat dipakai pada lengan biologi. Ia digerakkan oleh penggerak dan dapat memberikan bantuan atau meningkatkan kekuatan lengan biologi, bergantung pada kekuatan penggerak. Elektromiografi (EMG) adalah pendekatan yang sesuai untuk antara muka mesin-manusia dengan bantuan exoskeleton.

Semasa bekerja dengan EMG, kita sebenarnya mengukur potensi tindakan unit motor [MUAP] yang dihasilkan dalam gentian otot. Potensi ini bertambah pada otot apabila menerima isyarat dari otak untuk menguncup atau berehat.

Langkah 1: Lebih Lanjut Mengenai Exo-Arm

Potensi Saraf

• MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) dihasilkan di permukaan lengan kita setiap kali kita menguncup atau melonggarkan lengan kita

. • Amplitud dalam urutan 0-10 milivolt

• Kekerapan antara 0-500Hz.

• MUAP ini adalah teras projek ini dan asas pemprosesan EMG.

ARME EXOSKELETON • Merupakan rangka luar yang boleh dipakai pada lengan biologi

• Ini menggunakan kaedah Non-invasif untuk memperoleh MUAP dari otot untuk mengendalikan kerangka, yang dapat dipakai pada lengan biologi.

• Dikendalikan oleh motor servo tork tinggi.

• Dapat memberikan pertolongan atau meningkatkan kekuatan lengan biologi, bergantung pada tork motor servo

. • Elektromiografi (EMG) adalah pendekatan yang sesuai untuk antara muka mesin-manusia (HMI) dengan bantuan exoskeleton (EXO).

Langkah 2: Alat Perkakasan yang Diperlukan:

Klik pada pautan untuk pergi ke tempat anda boleh membeli barang

1) Papan mikrokontroler 1x: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Papan mikrokontroler ini digunakan dalam projek kami sebagai otak untuk mengawal lengan exoskeleton. Proses ini akan digunakan untuk menghubungkan sensor EMG kami dengan lengan (motor servo).

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Ini menerima isyarat dari EMGelectrodes dan memberikan perbezaan perbezaan sebagai output.

3) 2x OP-AMP: ADTL082 / 84 (Analog Devices Inc.) Output dari DIFFERENTIAL AMPLIFIER diperbetulkan dan output ini disalurkan ke FILTER LULUS RENDAH dan kemudian ke GAIN AMPLIFIER.

4) 1x SERVO MOTOR: 180 kg * cm tork. Ia digunakan untuk pergerakan lengan.

5) 3x EMG Kabel dan elektrod: Untuk pemerolehan isyarat.

6) Bateri dan Pengecas 2x: Dua bateri Li-Po 11.2V, 5Ah, ia akan digunakan untuk menghidupkan servo. Dua bateri 9V untuk menghidupkan litar EMG.

7) Lembaran aluminium 1x1 meter (tebal 3 mm) untuk reka bentuk bingkai.

Perintang

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• Perapi 1x 10 kOhm

Kapasitor

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0.01 uF Cakera Seramik

Pelbagai

• 2x 1N4148 Diod

• Wayar pelompat

• Osiloskop 1x

• 1x Multimeter

• Mur dan bolt

• Jalur Velcro

• Buih pelindung bantal

CATATAN

a) Anda boleh memilih mikrokontroler yang disukai tetapi semestinya mempunyai pin ADC dan PWM.

b) OP-AMP TL084 (Pakej DIP) boleh digunakan sebagai pengganti ADTL082 / 84 (Pakej SOIC).

c) Sekiranya anda tidak mahu membina EMG Sensor, klik di sini EMG Sensor.

Langkah 3: Perisian yang Digunakan:

1) KEIL uVision untuk menyusun kod dan memantau isyarat.

2) Multisim untuk reka bentuk dan simulasi litar.

3) Blender untuk simulasi bingkai 3D.

4) Arduino dan pemprosesan untuk ujian simulasi sensor sebenar.

Langkah 4: METODOLOGI

Lengan exoskeleton berfungsi dalam dua mod. Mod pertama adalah mod automatik di mana isyarat EMG selepas pemprosesan isyarat akan memerintahkan mod servo dan manual kedua, potensiometer akan memerintahkan motor servo.

Langkah 5: Litar EMG

Langkah 6: Pelbagai Tahap dalam Pemprosesan Isyarat EMG dan Pengujian Sensor: