模擬手臂的外骨骼設(shè)計(jì)，加速受傷手臂的康復(fù)治療

這個(gè)外骨骼旨在幫助患有癱瘓的患者更快地康復(fù)。
硬件組件：

• Arduino UNO和Genuino UNO× 1
• 用于Arduino Mega UNO R3板的Adafruit Phenovo 16通道伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器屏蔽I2C× 1
• 高扭矩伺服電機(jī)× 3
• SparkFun無(wú)線游戲桿套件× 1
• 3d打印部件× 7
• 電纜× 1
• 手套× 1
• OpenBuilds Gear背包× 1
• 鋁板× 1
• 尼龍搭扣帶× 10

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)：

• Arduino IDE
• circuito.io

手動(dòng)工具和制造機(jī)器：

• 鉗子
• 多功能工具，螺絲刀
• 剝線鉗和切割器，18-10 AWG /0.75-4mm2容量線
• 烙鐵（通用）
• 熱膠槍?zhuān)ㄍㄓ茫?/li>

人類(lèi)的肢體運(yùn)動(dòng)是進(jìn)化發(fā)展的結(jié)果，但是由于中風(fēng)或者意外事故的傷害，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)受到限制，殘障人士需要進(jìn)行大量的康復(fù)運(yùn)動(dòng)才有可能勉強(qiáng)恢復(fù)到正常行動(dòng)中來(lái)，因此，我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目中的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種新型的外骨骼，以便于行動(dòng)受限的手臂輕松移動(dòng)，并使他們能夠以自己的效率工作，包括日?，嵤隆ｋS后，我們首先開(kāi)發(fā)原型模型。用手臂和手來(lái)檢查我們的概念是否有效。我們的兩個(gè)概念是線技術(shù)和用于為外骨骼提供運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)。最終模型是使用3D打印生成的，該模型為模型提供了強(qiáng)度，可以作為一個(gè)剛體來(lái)承受高負(fù)荷，同樣容易由同一個(gè)人或任何其他人操作。使用高扭矩伺服電機(jī)使用四桿連桿機(jī)構(gòu)為整個(gè)系統(tǒng)提供扭矩。使用Arduino和操縱桿完成操作和控制。通過(guò)上述行動(dòng)，外骨骼能夠令人滿(mǎn)意地滿(mǎn)足規(guī)定的要求。
通過(guò)設(shè)計(jì)和制造項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程，我們推斷并基本理解扭矩對(duì)于正確選擇電機(jī)以驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的重要性和作用。Exo手套表現(xiàn)出相當(dāng)令人滿(mǎn)意的效果，平均運(yùn)動(dòng)范圍為0到47 度，足以抓住日常物體。可以施加的力量大約是9.3 N. 唯一的挫折是物體無(wú)法由于兩者之間沒(méi)有摩擦，所以保持不當(dāng)。
對(duì)于臂部分，發(fā)現(xiàn)角度為00至1000，用于提升日常活動(dòng)所需的習(xí)慣物體。因此，電動(dòng)機(jī)的使用可以確保傳遞足夠的扭矩以滿(mǎn)足所需的任務(wù)。平均效率為80％，隨著提升負(fù)荷的增加而降低至近59％。這個(gè)問(wèn)題的潛在解決方案可能是使用更強(qiáng)大的高扭矩馬達(dá)。一個(gè)四桿機(jī)制被用于使其半靈活并取得預(yù)期結(jié)果的安排。由于導(dǎo)線缺乏剛性，因此對(duì)導(dǎo)線部分進(jìn)行初步試驗(yàn)并未證明其有效。此外，Bowden Cable變速器需要更大的扭矩。高扭矩電機(jī)和用于傳輸?shù)孽U登線纜的組合可以使外骨骼完全靈活，而不會(huì)影響卓越的性能。