एक्सोस्केलेटन आर्म: 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

एक्सोस्केलेटन एक बाहरी ढांचा है जिसे जैविक भुजा पर पहना जा सकता है। यह एक्चुएटर्स द्वारा संचालित है और एक्चुएटर की शक्ति के आधार पर सहायता प्रदान कर सकता है या जैविक भुजा की ताकत बढ़ा सकता है। इलेक्ट्रोमोग्राफी (ईएमजी) एक्सोस्केलेटन की मदद से मानव-मशीन इंटरफेस के लिए उपयुक्त दृष्टिकोण है।

ईएमजी के साथ काम करते समय हम वास्तव में मांसपेशी फाइबर में उत्पन्न मोटर यूनिट एक्शन पोटेंशिअल [एमयूएपी] को मापते हैं। यह क्षमता मांसपेशियों में तब बनती है जब इसे मस्तिष्क से अनुबंध या आराम करने का संकेत मिलता है।

चरण 1: एक्सो-आर्म के बारे में अधिक जानकारी

तंत्रिका क्षमता

• मोटर यूनिट एक्शन पोटेंशियल (MUAP) हमारी भुजाओं की सतह पर उत्पन्न होता है जब भी हम अपने हाथ को सिकोड़ते या शिथिल करते हैं

. • आयाम 0-10 मिलीवोल्ट के क्रम में है

• 0-500Hz के बीच की आवृत्ति।

• यह एमयूएपी इस परियोजना का मूल है और ईएमजी प्रसंस्करण का आधार है।

एक्सोस्केलेटन आर्म • यह एक बाहरी ढांचा है जिसे जैविक भुजा पर पहना जा सकता है

• यह ढांचे को नियंत्रित करने के लिए मांसपेशियों से MUAP प्राप्त करने के लिए एक गैर-आक्रामक विधि का उपयोग करता है, जिसे जैविक भुजा पर पहना जा सकता है।

• उच्च आघूर्ण सर्वो मोटर द्वारा संचालित।

• सर्वो मोटर के टॉर्क के आधार पर सहायता प्रदान कर सकते हैं या जैविक भुजा की ताकत बढ़ा सकते हैं

. • इलेक्ट्रोमोग्राफी (ईएमजी) एक्सोस्केलेटन (ईएक्सओ) की मदद से मानव-मशीन इंटरफेस (एचएमआई) के लिए उपयुक्त दृष्टिकोण है।

चरण 2: आवश्यक हार्डवेयर उपकरण:

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1) 1x माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड: EVAL-ADuCM360 सटीक एनालॉग माइक्रोकंट्रोलर (एनालॉग डिवाइसेस इंक।) इस माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड का उपयोग हमारे प्रोजेक्ट में एक्सोस्केलेटन आर्म को नियंत्रित करने के लिए मस्तिष्क के रूप में किया जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग हमारे ईएमजी सेंसर को आर्म (सर्वो मोटर्स) से जोड़ने के लिए किया जाएगा।

2) 1x AD620AN: (एनालॉग डिवाइसेस इंक।) यह EMGelectrodes से सिग्नल प्राप्त करता है और आउटपुट के रूप में डिफरेंशियल गेन देता है।

3) 2x ओपी-एएमपी: ADTL082/84 (एनालॉग डिवाइसेस इंक।) डिफरेंशियल एम्पलीफायर से आउटपुट को सुधारा जाता है और इस आउटपुट को लो पास फिल्टर और फिर गेन एम्पलीफायर को फीड किया जाता है।

4) 1x सर्वो मोटर्स: 180 किग्रा * सेमी टॉर्क। इसका उपयोग हाथ की गति के लिए किया जाता है।

5) 3x ईएमजी केबल्स और इलेक्ट्रोड: सिग्नल के अधिग्रहण के लिए।

6) 2x बैटरी और चार्जर: दो 11.2V, 5Ah Li-Po बैटरी, इसका उपयोग सर्वो को पावर देने के लिए किया जाएगा। EMG सर्किट को पावर देने के लिए दो 9V बैटरी।

7) फ्रेम डिजाइन के लिए 1x1 मीटर एल्यूमीनियम शीट (3 मिमी मोटी)।

प्रतिरोधों

• 5x 100 kOhm 1%

• 1x 150 ओम 1%

• 3x 1 kOhm 1%

• 1x 10 kOhm ट्रिमर

संधारित्र

• 1x 22.0 एनएफ टैंट

• 1x 0.01 यूएफ सिरेमिक डिस्क

विविध

• 2x 1N4148 डायोड

• जम्पर तार

• 1x ऑसिलोस्कोप

• 1x मल्टीमीटर

• नट और बोल्ट

• वेल्क्रो स्ट्रिप्स

• कुशन पैडिंग फोम

ध्यान दें

a) आप कोई भी पसंदीदा माइक्रोकंट्रोलर चुन सकते हैं लेकिन इसमें ADC और PWM पिन होने चाहिए।

b) ADTL082/84 (SOIC पैकेज) के स्थान पर OP-AMP TL084 (DIP पैकेज) का उपयोग किया जा सकता है।

सी) यदि आप ईएमजी सेंसर नहीं बनाना चाहते हैं तो यहां क्लिक करें ईएमजी सेंसर।

चरण 3: प्रयुक्त सॉफ्टवेयर:

1) कोड को संकलित करने और सिग्नल की निगरानी के लिए KEIL uVision।

2) सर्किट डिजाइन और सिमुलेशन के लिए मल्टीसिम।

3) फ्रेम के 3डी सिमुलेशन के लिए ब्लेंडर।

4) वास्तविक सेंसर सिमुलेशन परीक्षण के लिए Arduino और प्रसंस्करण।

चरण 4: कार्यप्रणाली

एक्सोस्केलेटन आर्म दो मोड में काम करता है। पहला मोड स्वचालित मोड है जिसमें सिग्नल प्रोसेसिंग के बाद ईएमजी सिग्नल सर्वो को कमांड करेगा और दूसरा मैनुअल मोड, एक पोटेंशियोमीटर सर्वो मोटर को कमांड करेगा।

चरण 5: ईएमजी सर्किट

चरण 6: ईएमजी सिग्नल प्रोसेसिंग और सेंसर परीक्षण में विभिन्न चरण: