بازوی اسکلتی: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

اسکلت بیرونی یک چارچوب خارجی است که می تواند بر روی بازوی بیولوژیکی پوشیده شود. بسته به قدرت محرک ، توسط نیروی محرک تغذیه می شود و می تواند کمک یا افزایش قدرت بازوی بیولوژیکی را ارائه دهد. الکترومیوگرافی (EMG) روشی مناسب برای رابط انسان و ماشین با کمک اسکلت خارجی است.

هنگام کار با EMG ما در واقع پتانسیل عمل واحد حرکتی [MUAP] را که در فیبرهای عضلانی ایجاد می شود اندازه گیری می کنیم. این پتانسیل هنگامی که سیگنالی از مغز برای انقباض یا آرامش دریافت می کند ، در عضلات تجمع می یابد.

مرحله 1: اطلاعات بیشتر در مورد Exo-Arm

پتانسیل عصبی

• هر زمان که دست خود را منقبض یا شل می کنیم ، MOTOR UNIT ACTION POTENTIAL (MUAP) در سطح بازوهای ما ایجاد می شود.

به • دامنه به ترتیب 0-10 میلی ولت است

• فرکانس بین 0-500Hz.

• این MUAP هسته اصلی این پروژه و اساس پردازش EMG است.

بازوی EXOSKELETON • این یک چارچوب خارجی است که می توان آن را روی بازوی بیولوژیکی پوشید

• از روش غیرتهاجمی برای بدست آوردن MUAP از ماهیچه ها برای کنترل چارچوب استفاده می کند که می تواند بر روی بازوی بیولوژیکی پوشیده شود.

• مجهز به سروو موتور با گشتاور بالا.

• بسته به گشتاور سروو موتور ، می تواند کمک یا افزایش قدرت بازوی بیولوژیکی را ارائه دهد

به • الکترومیوگرافی (EMG) روشی مناسب برای رابط انسان و ماشین (HMI) با کمک اسکلت بیرونی (EXO) است.

مرحله 2: ابزارهای سخت افزاری مورد نیاز:

برای رفتن به محل خرید اقلام ، روی پیوندها کلیک کنید

1) 1x برد میکروکنترلر: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) این برد میکروکنترلر در پروژه ما به عنوان مغز برای کنترل بازوی اسکلتی خارجی استفاده می شود. این فرایند برای ارتباط سنسورهای EMG ما با بازو (سرو موتورها) مورد استفاده قرار می گیرد.

2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) این سیگنال را از EMGelectrodes دریافت می کند و سود دیفرانسیل را به عنوان خروجی می دهد.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84 (Analog Devices Inc.) خروجی تقویت کننده متفاوت تصحیح می شود و این خروجی به فیلتر LOW PASS و سپس به تقویت کننده GAIN تغذیه می شود.

4) 1X SERVO MOTORS: گشتاور 180 کیلوگرم*سانتی متر. برای حرکت بازو استفاده می شود.

5) 3x EMG کابل و الکترود: برای دستیابی به سیگنال.

6) 2 برابر باتری و شارژر: دو عدد باتری Li-Po 11.2V ، 5Ah ، برای تغذیه سروو استفاده می شود. دو باتری 9 ولت برای تغذیه مدار EMG.

7) ورق آلومینیوم 1x1 متر (ضخامت 3 میلی متر) برای طراحی قاب.

مقاومت ها

• 5x 100 کیلو اهم 1

• 1x 150 اهم 1٪

• 3x 1 کیلو اهم 1

• برش 1x 10 کیلو اهم

خازن ها

• 1x 22.0 nF Tant

• 1x 0.01 uF سرامیک دیسک

متفرقه

• دیود 2x 1N4148

• سیم های بلوز

• 1 برابر اسیلوسکوپ

• 1x مولتی متر

• پیچ و مهره

• نوارهای Velcro

• فوم بالشتک کوسن

توجه داشته باشید

الف) می توانید هر میکروکنترلر دلخواه را انتخاب کنید اما باید دارای پین های ADC و PWM باشد.

ب) OP-AMP TL084 (بسته DIP) می تواند به جای ADTL082/84 (بسته SOIC) استفاده شود.

ج) اگر نمی خواهید سنسور EMG بسازید اینجا سنسور EMG را کلیک کنید.

مرحله 3: نرم افزار مورد استفاده:

1) KEIL uVision برای تدوین کد و نظارت بر سیگنال.

2) Multisim برای طراحی و شبیه سازی مدار.

3) مخلوط کن برای شبیه سازی سه بعدی قاب.

4) آردوینو و پردازش برای آزمایش شبیه سازی سنسور واقعی.

مرحله 4: روش شناسی

بازوی اسکلتی بیرونی در دو حالت کار می کند. حالت اول حالت خودکار است که در آن سیگنال های EMG پس از پردازش سیگنال به سروو و حالت دستی دیگر فرمان می دهد ، یک پتانسیومتر به سروو موتور فرمان می دهد.

مرحله 5: مدار EMG

مرحله 6: مراحل مختلف در پردازش سیگنال EMG و آزمایش سنسور: