Lengan Exoskeleton: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Exoskeleton adalah kerangka luar yang dapat dikenakan pada lengan biologis. Hal ini didukung oleh aktuator dan dapat memberikan bantuan atau meningkatkan kekuatan lengan biologis, tergantung pada kekuatan aktuator. Electromyography (EMG) adalah pendekatan yang cocok untuk antarmuka manusia-mesin dengan bantuan exoskeleton.

Saat bekerja dengan EMG, kami sebenarnya mengukur potensial aksi unit motor [MUAP] yang dihasilkan dalam serat otot. Potensi ini menumpuk di otot ketika menerima sinyal dari otak untuk berkontraksi atau rileks.

Langkah 1: Selengkapnya Tentang Exo-Arm

Potensi Saraf

• POTENSI AKSI MOTOR UNIT (MUAP) dihasilkan di permukaan lengan kita setiap kali kita berkontraksi atau mengendurkan lengan kita

. • Amplitudo dalam orde 0-10 milivolt

• Frekuensi di antara 0-500Hz.

• MUAP ini adalah inti dari proyek ini dan dasar dari pemrosesan EMG.

THE EXOSKELETON ARM• Ini adalah kerangka luar yang dapat dikenakan pada lengan biologis

• Menggunakan metode Non-invasif untuk memperoleh MUAP dari otot untuk mengontrol kerangka, yang dapat dikenakan pada lengan biologis.

• Didukung oleh motor servo torsi tinggi.

• Dapat memberikan bantuan atau meningkatkan kekuatan lengan biologis, tergantung pada torsi motor servo

. • Electromyography (EMG) adalah pendekatan yang cocok untuk human-machine interface (HMI) dengan bantuan exoskeleton (EXO).

Langkah 2: Alat Perangkat Keras yang Diperlukan:

Klik tautan untuk pergi ke tempat Anda dapat membeli barang

1)1x papan Mikrokontroler: EVAL-ADuCM360 PRECISION ANALOG MICROCONTROLLER (Analog Devices Inc.)Papan mikrokontroler ini digunakan dalam proyek kami sebagai otak untuk mengontrol lengan exoskeleton. Proses ini akan digunakan untuk menghubungkan sensor EMG kami dengan lengan (motor servo).

2)1x AD620AN: (Analog Devices Inc.)Ini menerima sinyal dari elektrode EMG dan memberikan penguatan diferensial sebagai output.

3) 2x OP-AMP: ADTL082/84(Analog Devices Inc.)Output dari DIFFERENTIAL AMPLIFIER diperbaiki dan output ini diumpankan ke LOW PASS FILTER dan kemudian ke GAIN AMPLIFIER.

4) 1x MOTOR SERVO: torsi 180 kg*cm. Ini digunakan untuk gerakan lengan.

5)3x EMG Kabel dan elektroda: Untuk akuisisi sinyal.

6) 2x Baterai dan Pengisi Daya: Dua baterai Li-Po 11.2V, 5Ah, akan digunakan untuk memberi daya pada servo. Dua baterai 9V untuk memberi daya pada sirkuit EMG.

7) lembaran aluminium 1x1 meter (tebal 3 mm) untuk desain bingkai.

Resistor

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 Ohm 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• Pemangkas 1x 10 kOhm

Kapasitor

• Tant 1x 22,0 nF

• Disk Keramik 1x 0,01 uF

Lain-lain

• Dioda 2x 1N4148

• Kabel jumper

• 1x Osiloskop

• 1x Multimeter

• Mur dan baut

• Strip velcro

• Busa bantalan bantal

CATATAN

a) Anda dapat memilih mikrokontroler yang diinginkan tetapi harus memiliki pin ADC dan PWM.

b) OP-AMP TL084 (Paket DIP) dapat digunakan sebagai pengganti ADTL082/84 (Paket SOIC).

c) Jika Anda tidak ingin membuat Sensor EMG, klik di sini Sensor EMG.

Langkah 3: Perangkat Lunak yang Digunakan:

1)KEIL uVision untuk menyusun kode dan memantau sinyal.

2) Multisim untuk desain sirkuit dan simulasi.

3) Blender untuk simulasi bingkai 3D.

4) Arduino dan pemrosesan untuk pengujian simulasi sensor yang sebenarnya.

Langkah 4: METODOLOGI

Lengan exoskeleton bekerja dalam dua mode. Mode pertama adalah mode otomatis di mana sinyal EMG setelah pemrosesan sinyal akan memerintahkan servo dan mode manual kedua, potensiometer akan memerintahkan motor servo.

Langkah 5: Sirkuit EMG

Langkah 6: Berbagai Tahapan dalam Pemrosesan Sinyal EMG dan Pengujian Sensor: