Robotický exoskelet pro horní končetiny
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Cílem diplomové práce bylo vytvoření exoskeletu pro horní končetinu se zaměřením na její rehabilitaci. Úvod práce se nejprve zaobíráproblematikou exoskeletů obecně. Dále se čtenář obeznámí biomechanikou člověka a příslušnými pojmy charakterizujícími pohybyhorní končetiny, které je dobré znát při vyvíjení exoskeletu. Konecteoretické části práce se věnuje způsobům řízení exoskeletů pro rehabilitační účely. Také dojde k představení konkrétních typů exoskeletů, které se již využívají v rehabilitačních centrech. Podstatoupráce je návrh a následná realizace prototypu exoskeletu. K návrhukonstrukce exoskeletu byl použit program Fusion 360, a následnárealizace byla pomocí 3D tisku. Arduino Nano zastává funkci řídicíjednotky prototypu. Ta má za úkol zpracovávání signálů ze dvousenzorů a ovládání serva. Servo je řízeno pomocí bioelektrickýchsignálů, které jsou generovány svalovou aktivitou pomocí senzorupro měření EMG. Druhý senzor je pohybový a jeho cílem je zaznamenávat rotaci pohybu paže. Práce je završena počítačovou herníaplikací vytvořenou ve vývojovém prostředí Unity3D. Aplikace obsahuje dvě 2D hry (Brick Braker a Tetris), které se ovládají pomocíosazeného exoskeletu. V závěru práce jsou sděleny výsledky z testování prototypu.
The aim of the diploma thesis was to create an exoskeleton for theupper limb with a focus on its rehabilitation. The introduction firstdeals with the issue of exoskeletons in general. Furthermore, thereader will get acquainted with the biomechanics of man and thecorresponding concepts characterizing the movements of the upperlimb, which is suitable for developing an exoskeleton. The end ofthe theoretical part deals with the ways of exoskeleton managementfor rehabilitation purposes. There will also be a presentation of specific types of exoskeletons that are already used in rehabilitationcenters. The essence of the work is the design and subsequent implementation of an exoskeleton prototype. The Fusion 360 programwas used to design the exoskeleton, and the subsequent implementation was performed using 3D printing. The Arduino Nano actsas the prototype control unit. It has the task of processing signalsfrom two sensors and controlling the servo. The servo is controlledby bioelectric signals, which are generated by muscle activity usingan EMG sensor. The second sensor is motion and its goal is to record the rotation of the arm movement. The work is completed bya computer game application created in the Unity3D developmentenvironment. The application contains two 2D games (Brick Braker and Tetris), which they control using a mounted exoskeleton.At the end of the work are presented the results of the prototypetesting.
The aim of the diploma thesis was to create an exoskeleton for theupper limb with a focus on its rehabilitation. The introduction firstdeals with the issue of exoskeletons in general. Furthermore, thereader will get acquainted with the biomechanics of man and thecorresponding concepts characterizing the movements of the upperlimb, which is suitable for developing an exoskeleton. The end ofthe theoretical part deals with the ways of exoskeleton managementfor rehabilitation purposes. There will also be a presentation of specific types of exoskeletons that are already used in rehabilitationcenters. The essence of the work is the design and subsequent implementation of an exoskeleton prototype. The Fusion 360 programwas used to design the exoskeleton, and the subsequent implementation was performed using 3D printing. The Arduino Nano actsas the prototype control unit. It has the task of processing signalsfrom two sensors and controlling the servo. The servo is controlledby bioelectric signals, which are generated by muscle activity usingan EMG sensor. The second sensor is motion and its goal is to record the rotation of the arm movement. The work is completed bya computer game application created in the Unity3D developmentenvironment. The application contains two 2D games (Brick Braker and Tetris), which they control using a mounted exoskeleton.At the end of the work are presented the results of the prototypetesting.
Description
Subject(s)
Exoskelet, EMG senzor, Arduino Nano, Unity3D, 3D tisk, Exoskeleton, EMG sensor, Arduino Nano, Unity3D, 3D printing