Řídicí systém bionické ruky
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
V této práci hlavní důraz je kladen na vývoj systému zpětné vazby pro řízení dostupných protéz horní končetiny HACKberry, který byl navržen japonskou společností Exiii a je otevřeným projektem. Tato protéza byla vytištěna na 3D tiskárně a modernizována na Technické univerzitě v Liberci. V této diplomové práci zkoumána možnost vytvoření zpětnovazebního systému založeného na hmatové zpětné vazbě. K dispozici jsou také další možnosti implementace tohoto úkolu, které byly vyvinuty nebo jsou vyvíjeny jinými společnostmi a institucemi, které řeší stejné úkoly. V našem projektu používá dálkové ovládání ruční protézy, které se provádí pomocí bezdrátového přenosu signálů z ovládacího zařízení, - desky Arduino Esplora - na samotnou protézu, kde ovládání patří do desky Arduino Micro. Kromě toho je k dispozici provedení různých gest pomocí myoelektrických signálů. Pro organizaci zpětnovazebního systému bylo rozhodnuto použít dva typy snímačů - snímač ohybu a snímač síly. Cenová dostupnost těchto snímačů umožňuje vývoj levného zpětnovazebního systému pro rozšíření funkčnosti protézy. Kromě použití komerčních senzorů v diplomové práci se také zvažuje možnost vytváření ručně vyrobených senzorů z inteligentních materiálů. Všechny typy senzorů - komerční a ručně vyrobené - byly testovány a vyhodnoceny z hlediska jejich technických vlastností a možnosti použití v našem projektu. Výsledky testů jsou také k dispozici.
This work focuses on the development of feedback control system for inexpensive prosthetic hand HACKberry. This hand was originally designed in Japan and then printed with 3D printing technology and modernized in Technical university of Liberec. Before explaining the components and the feedback control design some information about previous works of this topic was collected and presented here. Arduino Esplora board is used here for establishing remote gestures and grips control due to its functional ability. The circuit of the hand powered by Arduino Micro board is not changed and thus, it is possible to control the hand both with muscles activity which and with Arduino Esplora. Communication between Arduino Esplora and Arduino Micro is performed via the wireless transmission. Since the prosthetic hand should be extended with feedback control it was decided to utilize force sensing resistors and flex sensors. Such types of sensors match to the project aims and at the same time allow the prosthetic hand remains at the same price category. Another advantage is in their affordability. Furthermore some hand-made sensors were created. All of the sensors were tested and estimated. The results of these tests are discussed herein.
This work focuses on the development of feedback control system for inexpensive prosthetic hand HACKberry. This hand was originally designed in Japan and then printed with 3D printing technology and modernized in Technical university of Liberec. Before explaining the components and the feedback control design some information about previous works of this topic was collected and presented here. Arduino Esplora board is used here for establishing remote gestures and grips control due to its functional ability. The circuit of the hand powered by Arduino Micro board is not changed and thus, it is possible to control the hand both with muscles activity which and with Arduino Esplora. Communication between Arduino Esplora and Arduino Micro is performed via the wireless transmission. Since the prosthetic hand should be extended with feedback control it was decided to utilize force sensing resistors and flex sensors. Such types of sensors match to the project aims and at the same time allow the prosthetic hand remains at the same price category. Another advantage is in their affordability. Furthermore some hand-made sensors were created. All of the sensors were tested and estimated. The results of these tests are discussed herein.
Description
Subject(s)
bionické rameno, 3D tisk, ovládání se zpětnou kontrolou, senzor ohýbání, snímač síly, Arduino Micro, Arduino Esplora, bezdrátové ovládání, inteligentní materiály, bionic hand, 3D printing, feedback control, bend sensors, force sensors, Arduino Micro, Arduino Esplora, wireless communication, open-source, velostat material