Spisu treści:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-13 06:58
Egzoszkielet to zewnętrzny szkielet, który można nosić na biologicznym ramieniu. Jest zasilany siłownikami i może wspomagać lub zwiększać siłę ramienia biologicznego, w zależności od mocy siłownika. Elektromiografia (EMG) jest odpowiednim podejściem do interfejsu człowiek-maszyna za pomocą egzoszkieletu.
Podczas pracy z EMG faktycznie mierzymy potencjał czynnościowy jednostki motorycznej [MUAP] generowany we włóknach mięśniowych. Potencjał ten gromadzi się w mięśniach, gdy otrzymuje sygnał z mózgu, aby się skurczyć lub rozluźnić.
Krok 1: Więcej o Exo-Arm
Potencjał nerwowy
• POTENCJAŁ DZIAŁANIA JEDNOSTKI SILNIKA (MUAP) jest generowany na powierzchni naszych ramion za każdym razem, gdy napinamy lub rozluźniamy ramię
. • Amplituda jest rzędu 0-10 miliwoltów
• Częstotliwość w zakresie 0-500Hz.
• Ten MUAP jest rdzeniem tego projektu i podstawą przetwarzania EMG.
RAMIĘ EGZOSZKIELETU• Jest to szkielet zewnętrzny, który można nosić na ramieniu biologicznym
• Wykorzystuje nieinwazyjną metodę pozyskiwania MUAP z mięśni w celu kontrolowania szkieletu, który można nosić na ramieniu biologicznym.
• Zasilany silnikiem serwo o wysokim momencie obrotowym.
• Może zapewnić pomoc lub zwiększyć siłę ramienia biologicznego, w zależności od momentu obrotowego serwonapędu
. • Elektromiografia (EMG) to odpowiednie podejście do interfejsu człowiek-maszyna (HMI) za pomocą egzoszkieletu (EXO).
Krok 2: Wymagane narzędzia sprzętowe:
Kliknij linki, aby przejść do miejsc, w których możesz kupić przedmioty
1) 1x płytka mikrokontrolera: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Ta płytka mikrokontrolera jest używana w naszym projekcie jako mózg do sterowania ramieniem egzoszkieletu. Proces ten zostanie wykorzystany do połączenia naszych czujników EMG z ramieniem (silniki serwo).
2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Odbiera sygnał z elektrod EMG i podaje na wyjściu wzmocnienie różnicowe.
3) 2x WZMACNIACZ OPERACYJNY: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) Wyjście ze WZMACNIACZA RÓŻNICOWEGO jest prostowane i to wyjście jest podawane do FILTRA DOLNOPRZEPUSTOWEGO, a następnie do WZMACNIACZA WZMOCNIENIA.
4) 1x SERWOSILNIKI: moment obrotowy 180 kg*cm. Służy do ruchu ramienia.
5) Kable i elektrody 3x EMG: Do akwizycji sygnału.
6) 2x bateria i ładowarka: dwie baterie 11,2 V, 5 Ah Li-Po, będą używane do zasilania serwomechanizmu. Dwie baterie 9V do zasilania obwodu EMG.
7) Blacha aluminiowa o wymiarach 1 x 1 metra (grubość 3 mm) do konstrukcji ramy.
Rezystory
• 5x 100 kΩ 1%
• 1x 150 omów 1%
• 3x 1 kΩ 1%
• 1x 10 kOhm trymer
Kondensatory
• 1x 22,0 nF Tant
• 1x płyta ceramiczna 0,01 uF
Różne
• 2x dioda 1N4148
• Przewody połączeniowe
• 1x oscyloskop
• 1x multimetr
• Nakrętki i śruby
• paski na rzepy
• pianka wyściełająca poduszkę
NOTATKA
a) Możesz wybrać dowolny preferowany mikrokontroler, ale powinien on mieć piny ADC i PWM.
b) OP-AMP TL084 (pakiet DIP) może być użyty zamiast ADTL082/84 (pakiet SOIC).
c) Jeśli nie chcesz budować czujnika EMG, kliknij tutaj Czujnik EMG.
Krok 3: Użyte oprogramowanie:
1)KEIL uVision do kompilacji kodu i monitorowania sygnału.
2) Multisim do projektowania i symulacji obwodów.
3) Blender do symulacji 3D ramy.
4) Arduino i przetwarzanie do rzeczywistych testów symulacji czujnika.
Krok 4: METODOLOGIA
Ramię egzoszkieletu działa w dwóch trybach. Pierwszy tryb to tryb automatyczny, w którym sygnały EMG po przetworzeniu sygnału będą sterować serwo, a drugim trybem ręcznym, potencjometr będzie sterował serwomotorem.
Krok 5: Obwód EMG
