ეგზოკონცენტური მკლავი: 9 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

Exoskeleton არის გარე ჩარჩო, რომლის ტარებაც შესაძლებელია ბიოლოგიურ მკლავზე. ის იკვებება გამტარუნარიანებით და შეუძლია დახმარება გაუწიოს ან გაზარდოს ბიოლოგიური მხრის სიძლიერე, ეს დამოკიდებულია გამტარებლის სიმძლავრეზე. ელექტრომიოგრაფია (EMG) არის შესაფერისი მიდგომა ადამიანისა და მანქანების ინტერფეისისთვის ეგზოსკლეონის დახმარებით.

EMG– სთან მუშაობისას ჩვენ ფაქტობრივად ვზომავთ კუნთების ბოჭკოებში წარმოქმნილ საავტომობილო ერთეულის მოქმედების პოტენციალს [MUAP]. ეს პოტენციალი გროვდება კუნთებში, როდესაც ის იღებს სიგნალს ტვინიდან შეკუმშვის ან მოდუნების მიზნით.

ნაბიჯი 1: მეტი Exo-Arm– ის შესახებ

ნერვული პოტენციალი

• საავტომობილო ერთეულის მოქმედების პოტენციალი (MUAP) წარმოიქმნება ჩვენი იარაღის ზედაპირზე, როდესაც ჩვენ ვიკრავთ ან ვიმსუბუქებთ ჩვენს მკლავს

რა • ამპლიტუდა 0-10 მილივოლტის წესრიგშია

• სიხშირე 0-500 ჰც-ს შორის.

• ეს MUAP არის ამ პროექტის ბირთვი და ემგ – ს დამუშავების საფუძველი.

EXOSKELETON ARM • ეს არის გარე ჩარჩო, რომლის ტარებაც შესაძლებელია ბიოლოგიურ მკლავზე

• ის იყენებს არაინვაზიურ მეთოდს კუნთებიდან MUAP- ის მოსაპოვებლად, რათა გააკონტროლოს ჩარჩო, რომლის ტარება შესაძლებელია ბიოლოგიურ მკლავზე.

• იკვებება მაღალი ბრუნვის სერვო ძრავით.

• შეუძლია დახმარება გაუწიოს ან გაზარდოს ბიოლოგიური მხრის სიძლიერე, სერვო ძრავის ბრუნვის მიხედვით

რა • ელექტრომიოგრაფია (EMG) არის შესაფერისი მიდგომა ადამიანი-მანქანა ინტერფეისისათვის (HMI) ეგზოკონცენტრის (EXO) დახმარებით.

ნაბიჯი 2: საჭირო აპარატურის ინსტრუმენტები:

დააწკაპუნეთ ბმულებზე და გადადით იქ, სადაც შეგიძლიათ შეიძინოთ ნივთები

1) 1x მიკროკონტროლის დაფა: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) ეს მიკროკონტროლერის დაფა გამოიყენება ჩვენს პროექტში, როგორც ტვინი, ეგზო-ჩონჩხის მკლავის გასაკონტროლებლად. ეს პროცესი გამოყენებული იქნება ჩვენი EMG სენსორების მკლავთან (სერვო ძრავები) დასაკავშირებლად.

2) 1x AD620AN: (ანალოგური მოწყობილობები Inc.) ეს იღებს სიგნალს EMGelectrodes– დან და იძლევა დიფერენციალურ სარგებელს გამომავალს.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (ანალოგური მოწყობილობები Inc.) გამოსავალი დიფერენციალური გამაძლიერებელიდან გამოსწორებულია და ეს გამომავალი მიეწოდება LOW PASS FILTER- ს და შემდეგ GAIN AMPLIFIER- ს.

4) 1x SERVO MOTORS: 180 კგ*სმ ბრუნვის მომენტი. იგი გამოიყენება მკლავის მოძრაობისთვის.

5) 3x EMG კაბელები და ელექტროდები: სიგნალის მოპოვებისთვის.

6) 2x ბატარეა და დამტენი: ორი 11.2V, 5Ah Li-Po ბატარეა, ის გამოყენებული იქნება სერვო ენერგიაზე. ორი 9 ვ ბატარეა EMG წრედის დასატენად.

7) 1x1 მეტრიანი ალუმინის ფურცელი (3 მმ სისქის) ჩარჩოს დიზაინისთვის.

რეზისტორები

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm საპარსები

კონდენსატორები

• 1x 22.0 nF ტანტი

• 1x 0.01 uF კერამიკული დისკი

სხვადასხვა

• 2x 1N4148 დიოდი

• ჯუმბერის მავთულები

• 1x ოსცილოსკოპი

• 1x მულტიმეტრი

• თხილი და ჭანჭიკები

• Velcro ზოლები

• ბალიშის შემავსებელი ქაფი

ᲨᲔᲜᲘᲨᲕᲜᲐ

ა) თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ ნებისმიერი სასურველი მიკროკონტროლერი, მაგრამ მას უნდა ჰქონდეს ADC და PWM ქინძისთავები.

ბ) OP-AMP TL084 (DIP პაკეტი) შეიძლება გამოყენებულ იქნას ADTL082/84 (SOIC პაკეტი) ნაცვლად.

გ) თუ არ გსურთ EMG სენსორის აშენება დააწკაპუნეთ აქ EMG სენსორი.

ნაბიჯი 3: გამოყენებული პროგრამული უზრუნველყოფა:

1) KEIL uVision კოდის შედგენისა და სიგნალის მონიტორინგისთვის.

2) Multisim სქემის დიზაინისა და სიმულაციისათვის.

3) ბლენდერი ჩარჩოს 3D სიმულაციისთვის.

4) არდუინო და დამუშავება სენსორული სიმულაციური ტესტირებისათვის.

ნაბიჯი 4: მეთოდოლოგია

ეგზოკონცენტური მკლავი მუშაობს ორ რეჟიმში.პირველი რეჟიმი არის ავტომატიზირებული რეჟიმი, რომელშიც EMG სიგნალები სიგნალის დამუშავების შემდეგ უბრძანებს სერვო და მეორე მექანიკურ რეჟიმს, პოტენციომეტრი სერვო ძრავას.

ნაბიჯი 5: EMG წრე

ნაბიჯი 6: EMG სიგნალის დამუშავების სხვადასხვა ეტაპი და სენსორული ტესტირება: