Оглавление:
2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58
Экзоскелет - это внешний каркас, который можно носить на биологической руке. Он приводится в действие исполнительными механизмами и может оказывать помощь или увеличивать силу биологической руки, в зависимости от мощности исполнительного механизма. Электромиография (ЭМГ) - подходящий подход для взаимодействия человека с машиной с помощью экзоскелета.
При работе с ЭМГ мы фактически измеряем потенциал действия двигательных единиц [MUAP], генерируемый в мышечных волокнах. Этот потенциал накапливается в мышцах, когда они получают сигнал от мозга сокращаться или расслабляться.
Шаг 1: Подробнее о Exo-Arm
Нервный потенциал
• ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ ДВИГАТЕЛЯ (MUAP) генерируется на поверхности наших рук всякий раз, когда мы сокращаем или расслабляем руку.
. • Амплитуда порядка 0-10 милливольт.
• Частота от 0 до 500 Гц.
• Этот MUAP является ядром этого проекта и основой обработки EMG.
РУКА EXOSKELETON • Это внешний каркас, который можно носить на биологической руке.
• Он использует неинвазивный метод для получения MUAP от мышц для управления каркасом, который можно носить на биологической руке.
• Приводится в действие серводвигателем с высоким крутящим моментом.
• Может оказать помощь или увеличить силу биологической руки, в зависимости от крутящего момента серводвигателя.
. • Электромиография (ЭМГ) - подходящий подход для человеко-машинного интерфейса (HMI) с помощью экзоскелета (EXO).
Шаг 2: Необходимые аппаратные средства:
Нажмите на ссылки, чтобы перейти туда, где вы можете купить товары
1) 1x плата микроконтроллера: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.) Эта плата микроконтроллера используется в нашем проекте как мозг для управления рукой экзоскелета. Этот процесс будет использоваться для сопряжения наших датчиков ЭМГ с рычагом (серводвигателями).
2) 1x AD620AN: (Analog Devices Inc.) Он принимает сигнал от электродов EMG и дает на выходе дифференциальное усиление.
3) 2x OP-AMP: ADTL082 / 84 (Analog Devices Inc.) Выход дифференциального усилителя выпрямляется, и этот выход подается на ФИЛЬТР НИЗКОГО ПРОХОДА, а затем на УСИЛИТЕЛЬ УСИЛИЯ.
4) 1x СЕРВО-МОТОРЫ: крутящий момент 180 кг * см. Он используется для движения руки.
5) 3 кабеля и электроды для ЭМГ: для приема сигнала.
6) 2 аккумулятора и зарядное устройство: два аккумулятора Li-Po 11,2 В, 5 Ач, они будут использоваться для питания сервопривода. Две батареи 9В для питания цепи ЭМГ.
7) Алюминиевый лист 1х1 метр (толщиной 3 мм) для рамной конструкции.
Резисторы
• 5x 100 кОм 1%
• 1x 150 Ом 1%
• 3x 1 кОм 1%
• 1x триммер 10 кОм
Конденсаторы
• 1x 22,0 нФ Тант
• 1x керамический диск 0,01 мкФ
Разное
• 2x диода 1N4148
• Провода перемычки
• 1x осциллограф
• 1x мультиметр
• Гайки и болты
• Полоски на липучке.
• Набивка подушки из пеноматериала.
ПРИМЕЧАНИЕ
а) Вы можете выбрать любой предпочитаемый микроконтроллер, но он должен иметь контакты АЦП и ШИМ.
б) OP-AMP TL084 (пакет DIP) можно использовать вместо ADTL082 / 84 (пакет SOIC).
c) Если вы не хотите создавать датчик ЭМГ, щелкните здесь Датчик ЭМГ.
Шаг 3: Используемое программное обеспечение:
1) KEIL uVision для компиляции кода и мониторинга сигнала.
2) Multisim для схемотехники и моделирования.
3) Блендер для 3D моделирования кадра.
4) Arduino и обработка для тестирования симуляции реального датчика.
Шаг 4: МЕТОДОЛОГИЯ
Рука экзоскелета работает в двух режимах. Первый режим - это автоматический режим, в котором сигналы ЭМГ после обработки сигнала будут управлять сервоприводом, а второй ручной режим, потенциометр будет управлять сервомотором.
Шаг 5: Схема ЭМГ
