模擬手臂的外骨骼設(shè)計，加速受傷手臂的康復(fù)治療

這個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通道伺服電機驅(qū)動器屏蔽I2C× 1
• 高扭矩伺服電機× 3
• SparkFun無線游戲桿套件× 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

手動工具和制造機器：

• 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（通用）

人類的肢體運動是進(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，會導(dǎo)致運動受到限制，殘障人士需要進(jìn)行大量的康復(fù)運動才有可能勉強恢復(fù)到正常行動中來，因此，我們在這個項目中的目標(biāo)是開發(fā)一種新型的外骨骼，以便于行動受限的手臂輕松移動，并使他們能夠以自己的效率工作，包括日?，嵤隆ｋS后，我們首先開發(fā)原型模型。用手臂和手來檢查我們的概念是否有效。我們的兩個概念是線技術(shù)和用于為外骨骼提供運動的連桿機構(gòu)。最終模型是使用3D打印生成的，該模型為模型提供了強度，可以作為一個剛體來承受高負(fù)荷，同樣容易由同一個人或任何其他人操作。使用高扭矩伺服電機使用四桿連桿機構(gòu)為整個系統(tǒng)提供扭矩。使用Arduino和操縱桿完成操作和控制。通過上述行動，外骨骼能夠令人滿意地滿足規(guī)定的要求。
通過設(shè)計和制造項目的整個過程，我們推斷并基本理解扭矩對于正確選擇電機以驅(qū)動整個系統(tǒng)的重要性和作用。Exo手套表現(xiàn)出相當(dāng)令人滿意的效果，平均運動范圍為0到47 度，足以抓住日常物體?？梢允┘拥牧α看蠹s是9.3 N. 唯一的挫折是物體無法由于兩者之間沒有摩擦，所以保持不當(dāng)。
對于臂部分，發(fā)現(xiàn)角度為00至1000，用于提升日?；顒铀璧牧?xí)慣物體。因此，電動機的使用可以確保傳遞足夠的扭矩以滿足所需的任務(wù)。平均效率為80％，隨著提升負(fù)荷的增加而降低至近59％。這個問題的潛在解決方案可能是使用更強大的高扭矩馬達(dá)。一個四桿機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，因此對導(dǎo)線部分進(jìn)行初步試驗并未證明其有效。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，而不會影響卓越的性能。