Экзоскелет қолы: 9 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Экзоскелет - бұл биологиялық қолға киюге болатын сыртқы негіз. Ол жетектермен жұмыс істейді және жетектің күшіне байланысты көмек көрсете алады немесе биологиялық қолдың беріктігін арттыра алады. Электромиография (ЭМГ)-экзоскелет көмегімен адам-машина интерфейсіне қолайлы тәсіл.

ЭМГ -мен жұмыс кезінде біз бұлшықет талшықтарындағы қозғалтқыштың әрекет ету потенциалын [MUAP] нақты өлшейміз. Бұл потенциал бұлшықеттерде мидың жиырылу немесе босаңсу сигналын алған кезде жиналады.

1-қадам: Exo-Arm туралы толығырақ

Жүйке потенциалы

• MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) қолды қысқанда немесе қолды босаңсытқанда қолдарымыздың бетінде пайда болады.

. • Амплитудасы 0-10 милливольт ретімен

• 0-500 Гц арасындағы жиілік.

• Бұл MUAP - бұл жобаның өзегі және ЭМГ өңдеуінің негізі.

EXOSKELETON ARM • Бұл биологиялық қолға киюге болатын сыртқы жақтау

• Биологиялық қолға киюге болатын қаңқаны басқару үшін бұлшықеттерден MUAP алудың инвазивті емес әдісі қолданылады.

• Жоғары моментті сервоқозғалтқышпен жұмыс істейді.

• Серво қозғалтқышының айналу моментіне байланысты көмек көрсете алады немесе биологиялық тұтқаның беріктігін арттыра алады

. • Электромиография (ЭМГ)-экзоскелет (EXO) көмегімен адам-машина интерфейсі үшін қолайлы әдіс.

2 -қадам: Қажетті аппараттық құралдар:

Заттарды сатып алуға болатын жерге өту үшін сілтемелерді басыңыз

1) 1x микроконтроллер тақтасы: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Бұл микроконтроллер тақтасы біздің жобада экзоскелет қолын басқару үшін ми ретінде қолданылады. Бұл процесс біздің EMG датчиктерін қолмен (сервоқозғалтқыштар) байланыстыру үшін қолданылады.

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Бұл EMGelectrodes сигналын қабылдайды және шығыс ретінде дифференциалды пайданы береді.

3) 2-OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) ДИФФЕРЕНЦИОНДЫ Күшейткіштен шығыс түзетіледі және бұл шығыс ТӨМЕН ӨТКЕН СҮЗГІГЕ, содан кейін КЕШІРУ Күшейткішке беріледі.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 кг*см момент. Ол қолдың қозғалысы үшін қолданылады.

5) 3x EMG кабельдері мен электродтары: сигналды алу үшін.

6) 2x Батарея мен зарядтағыш: екі 11.2V, 5Ah Li-Po батареясы, ол сервоға қуат беру үшін қолданылады. EMG тізбегін қуаттандыру үшін екі 9В батарея.

7) 1x1 метр алюминий қаңқасы (қалыңдығы 3 мм) қаңқалық конструкцияға арналған.

Резисторлар

• 5х 100 кОм 1%

• 1х 150 Ом 1%

• 3х 1 кОм 1%

• 1х 10 кОмдық қайшы

Конденсаторлар

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0,01 uF керамикалық диск

Әр түрлі

• 2x 1N4148 диод

• Өткізгіш сымдар

• 1x осциллограф

• 1x мультиметр

• Гайкалар мен болттар

• Velcro жолақтары

• Жастықшаға арналған көбік

ЕСКЕРТУ

а) Сіз кез келген қалаған микроконтроллерді таңдай аласыз, бірақ оның ADC және PWM түйреуіштері болуы керек.

b) OP-AMP TL084 (DIP пакеті) ADTL082/84 (SOIC пакеті) орнына қолданылуы мүмкін.

c) Егер сіз EMG датчигін жасағыңыз келмесе, мына жерді басыңыз EMG сенсоры.

3 -қадам: Қолданылатын бағдарламалық қамтамасыз ету:

1) кодты құрастыруға және сигналды бақылауға арналған KEIL uVision.

2) Схеманы жобалау мен модельдеуге арналған мультисим.

3) Жақтауды 3D модельдеуге арналған блендер.

4) Arduino және сенсорлық модельдеуді тестілеуге арналған өңдеу.

4 -қадам: ӘДІСТЕМЕ

Экзоскелет қолы екі режимде жұмыс істейді. Бірінші режим - бұл сигналды өңдеуден кейін ЭВГ сигналдары сервоға және екінші қолмен жұмыс режиміне, потенциометр серво қозғалтқышты басқаратын автоматтандырылған режим.

5 -қадам: EMG тізбегі

6 -қадам: EMG сигналын өңдеу мен сенсорды тексерудің әр түрлі кезеңдері: