Exoskeleton qolu: 9 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Exoskeleton, bioloji bir qola taxıla bilən xarici bir çərçivədir. Aktuatorlar tərəfindən idarə olunur və aktuatorun gücündən asılı olaraq bioloji qolun gücünü artıra və ya kömək edə bilər. Elektromiyografi (EMG) ekzoskeletin köməyi ilə insan-maşın interfeysi üçün uyğun bir yanaşmadır.

EMG ilə işləyərkən əslində əzələ liflərində yaranan motor vahidinin hərəkət potensialını [MUAP] ölçürük. Beyindən müqavilə və ya istirahət üçün bir siqnal aldıqda bu potensial əzələlərdə yığılır.

Addım 1: Exo-Arm haqqında daha çox məlumat

Sinir Potensialı

• MOTOR ÜNİTESİ Hərəkət Potensialı (MUAP) qolumuzun müqaviməsi və ya istirahət etməsi zamanı qollarımızın səthində yaranır.

. • Genlik 0-10 millivolt sırasındadır

• 0-500Hz arasında olan tezlik.

• Bu MUAP bu layihənin əsasını və EMG emalının əsasını təşkil edir.

EXOSKELETON QOLU • Bioloji bir qola taxıla bilən xarici bir çərçivədir

• Bioloji qola taxıla bilən çərçivəni idarə etmək üçün əzələlərdən MUAP əldə etmək üçün Qeyri-invaziv metoddan istifadə olunur.

• Yüksək fırlanma anına malik servo motorla işləyir.

• Servo motorun torkundan asılı olaraq bioloji qolun gücünü artıra və ya gücləndirə bilər

. • Elektromiyografi (EMG), ekzoskeletin (EXO) köməyi ilə insan-maşın interfeysi (HMI) üçün ən uyğun yanaşmadır.

Addım 2: Tələb olunan Avadanlıq Alətləri:

Əşyaları ala biləcəyiniz yerə getmək üçün bağlantıları vurun

1) 1x Mikrokontrolör lövhəsi: EVAL-ADuCM360 HƏSSİYYƏTLİ ANALOG MİKROKONTROLÇÜSÜ (Analog Cihazlar A. Ş.) Bu mikrokontrolör lövhəsi ekzoskelet qolunu idarə etmək üçün beyin olaraq layihəmizdə istifadə olunur. Bu proses EMG sensorlarımızın qolu (servo mühərrikləri) ilə əlaqələndirmək üçün istifadə olunacaq.

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc) Bu, EMGelectrodes -dən siqnal alır və çıxış olaraq diferensial qazanc verir.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc) FƏRQLİ AMPLİFİKATÖRDƏN çıxışı düzəldilir və bu çıxış LOW PASS FILTER-ə, sonra isə GAIN AMPLIFIER-ə verilir.

4) 1x SERVO MOTORLAR: 180 kq*sm fırlanma anı. Qolun hərəkəti üçün istifadə olunur.

5) 3x EMG Kabelləri və elektrodları: Siqnalın alınması üçün.

6) 2x Batareya və Şarj Cihazı: İki ədəd 11.2V, 5Ah Li-Po batareyası, servoya güc vermək üçün istifadə ediləcək. EMG dövrəsini gücləndirmək üçün iki 9V batareya.

7) Çərçivə dizaynı üçün 1x1 metr alüminium təbəqə (3 mm qalınlığında).

Rezistorlar

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm kəsici

Kondansatörler

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0.01 uF Seramik Disk

Digər

• 2x 1N4148 Diod

• Jumper telləri

• 1x osiloskop

• 1x Multimetr

• Fındıq və boltlar

• Velcro zolaqlar

• Yastıq doldurucu köpük

QEYD

a) İstədiyiniz hər hansı bir mikro nəzarətçi seçə bilərsiniz, ancaq ADC və PWM pinləri olmalıdır.

b) OP-AMP TL084 (DIP Paketi) ADTL082/84 (SOIC Paketi) yerinə istifadə edilə bilər.

c) EMG Sensoru qurmaq istəmirsinizsə bura vurun EMG Sensoru.

Addım 3: İstifadə olunan proqram:

1) Kodu tərtib etmək və siqnalı izləmək üçün KEIL uVision.

2) Dövrə dizaynı və simulyasiyası üçün multisim.

3) Çərçivənin 3D simulyasiyası üçün Blender.

4) Arduino və faktiki sensor simulyasiya sınaqları üçün işləmə.

Addım 4: METODOLOGİYA

Exoskeleton qolu iki rejimdə işləyir. İlk rejim, siqnal işləndikdən sonra EMG siqnallarının servo və ikinci əl rejiminə, potansiometr servo motora əmr verəcəyi avtomatik rejimdir.

Addım 5: EMG Dövriyyəsi

Addım 6: EMG Siqnal İşləmə və Sensor Testində Müxtəlif Mərhələlər: