Dış İskelet Kolu: 9 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Dış iskelet, biyolojik bir kol üzerine giyilebilen bir dış çerçevedir. Aktüatörler tarafından desteklenmektedir ve aktüatörün gücüne bağlı olarak yardım sağlayabilir veya biyolojik kolun gücünü artırabilir. Elektromiyografi (EMG), dış iskelet yardımıyla insan-makine arayüzü için uygun bir yaklaşımdır.

EMG ile çalışırken aslında kas liflerinde üretilen motor ünite aksiyon potansiyelini [MUAP] ölçeriz. Bu potansiyel, beyinden kasılması veya gevşemesi için bir sinyal aldığında kaslarda birikir.

1. Adım: Exo-Arm Hakkında Daha Fazlası

Sinir Potansiyeli

• Kolumuzu her kastığımızda veya gevşettiğimizde kollarımızın yüzeyinde MOTOR ÜNİTE EYLEM POTANSİYELİ (MUAP) oluşur.

. • Genlik 0-10 milivolt düzeyindedir

• 0-500Hz arasındaki frekans.

• Bu MUAP, bu projenin özüdür ve EMG işlemenin temelidir.

DIŞ İSKELET KOLU• Biyolojik kol üzerine giyilebilen dış iskelettir.

• Biyolojik kola takılabilen iskeleti kontrol etmek için kaslardan MUAP elde etmek için non-invaziv bir yöntem kullanır.

• Yüksek torklu bir servo motorla güçlendirilmiştir.

• Servo motorun torkuna bağlı olarak yardım sağlayabilir veya biyolojik kolun gücünü artırabilir

. • Elektromiyografi (EMG), dış iskelet (EXO) yardımıyla insan-makine arayüzü (HMI) için uygun yaklaşımdır.

Adım 2: Gerekli Donanım Araçları:

Öğeleri satın alabileceğiniz yerlere gitmek için bağlantılara tıklayın

1)1x Mikrodenetleyici kartı: EVAL-ADuCM360 HASSAS ANALOG MİKRODENETLEYİCİ (Analog Devices Inc.)Bu mikrodenetleyici kartı projemizde dış iskelet kolunu kontrol etmek için beyin olarak kullanılmaktadır. Bu işlem, EMG sensörlerimizin kol (servo motorlar) ile arayüzlenmesi için kullanılacaktır.

2)1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Bu, EMG elektrotlarından sinyal alır ve çıkış olarak diferansiyel kazancı verir.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84(Analog Devices Inc.) DİFERANSİYEL AMPLİFİKATÖR'den gelen çıkış düzeltilir ve bu çıkış LOW PASS FİLTRE'ye ve ardından KAZANÇ AMPLİFİKATÖRÜ'ne beslenir.

4) 1x SERVO MOTORLAR: 180 kg*cm tork. Kolun hareketi için kullanılır.

5)3x EMG Kabloları ve elektrotları: Sinyal alımı için.

6) 2x Batarya ve Şarj Cihazı: İki adet 11.2V, 5Ah Li-Po batarya, servoya güç sağlamak için kullanılacaktır. EMG devresine güç sağlamak için iki adet 9V pil.

7) çerçeve tasarımı için 1x1 metre alüminyum levha (3 mm kalınlığında).

dirençler

• 5x 100 kOhm %1

• 1x 150 Ohm %1

• 3x 1 kOhm %1

• 1x 10 kOhm Düzeltici

kapasitörler

• 1x 22,0 nF Tant

• 1x 0.01 uF Seramik Disk

Çeşitli

• 2x 1N4148 Diyot

• Atlama telleri

• 1x Osiloskop

• 1x Multimetre

• Somunlar ve cıvatalar

• Velcro şeritler

• Yastık dolgu köpüğü

NOT

a) Dilediğiniz mikrodenetleyiciyi seçebilirsiniz ancak ADC ve PWM pinlerine sahip olmalıdır.

b) OP-AMP TL084 (DIP Paketi) ADTL082/84(SOIC Paketi) yerine kullanılabilir.

c) EMG Sensörü kurmak istemiyorsanız buraya EMG Sensörü tıklayın.

Adım 3: Kullanılan Yazılım:

1) Kodu derlemek ve sinyali izlemek için KEIL uVision.

2) Devre tasarımı ve simülasyonu için Multisim.

3) Çerçevenin 3B simülasyonu için blender.

4) Arduino ve gerçek sensör simülasyon testi için işleme.

Adım 4: METODOLOJİ

Dış iskelet kolu iki modda çalışır. İlk mod, sinyal işleme sonrası EMG sinyallerinin servoya komut vereceği otomatik mod ve ikinci manuel mod, bir potansiyometrenin servo motora komut vereceği moddur.

Adım 5: EMG Devresi

Adım 6: EMG Sinyal İşleme ve Sensör Testinde Çeşitli Aşamalar: