báo cáo bài tập lớn dung sai và kỹ thuật đo thực hiện cánh tay in 3d

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (514.76 KB, 13 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>

<b>KHOA CƠ KHÍ🙞···☼···🙞</b>

<b>BÁO CÁO BÀI TẬP LỚNDUNG SAI VÀ KỸ THUẬT ĐO</b>

<b>Giảng viên hướng dẫn: Trần Nguyên Duy Phương</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>MỤC LỤC</b>

<b>III.THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO...4</b>

<b>1. THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG MẠCH...4</b>

<b>2. CHI TIẾT TRONG MẠCH...5</b>

<b>1. MẠCH MÔ PHỎNG...9</b>

<b>2. ARDUINO CODE...10</b>

V. TÀI LIỆU THAM KHẢO...13

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>I.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI</b>

Sau khi thảo luận và tìm được tiếng nói chung, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài này bởi vì đây là một cơ hội tốt để có thể học tập, củng cố thêm kiến thức về chun mơn và có thể tạo động lực để có thể học tập, nghiên cứu và phát triển những dự án mới trong tương lai không xa.

Để có thể đạt hiệu quả tốt nhất để hồn thành tốt bài tập lớn này, chúng em thống nhất sẽ thực hiện cánh tay in 3D. Cánh tay này sẽ có một sợi dây duy nhất được kết nối với mỗi ngón tay, trong khi đầu cịn lại được quấn quanh cịi mơ tơ servo để các ngón tay có thể uốn cong bất cứ khi nào servo di chuyển. Khi đó, cảm biến cơ bắp chịu trách nhiệm đọc các tín hiệu điện được tạo ra bởi sự co cơ và chuyển đổi chúng thành điện áp tương tự có thể đọc được bởi Arduino.

Ghi điện cơ (electromyography) được sử dụng để nghiên cứu phản ứng điện của thần kinh và cơ hoặc đánh giá sự mất phân bố thần kinh của cơ. Đây là kỹ thuật được sử dụng phổ biến trong thăm khám và chẩn đoán bệnh trong thực hành thần kinh học hiện đại.

Những tế bào thần kinh vận động dẫn truyền các tín hiệu điện tới vùng cơ, phản ứng với tín hiệu nhận được sẽ gây ra sự co cơ. Bản ghi điện cơ chính là một bản phiên dịch các tín hiệu này thành âm thanh, biểu đồ hay các giá trị bằng số mà các bác sĩ nhìn vào đó sẽ đọc và hiểu được.

Kết quả ghi điện cơ trả về có thể cho thấy các bất thường của dây thần kinh hay bất thường về cơ hoặc dẫn truyền của nơi tiếp xúc giữa dây thần kinh với cơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Cảm biến cơ bắp ghi lại tín hiệu của điện cơ EMG như đã nói như trên

chuyển thành tín hiệu analog, ta có thể ứng dụng dữ liệu thu được vào nhiều mực đích khác nhau, điển hình nhất là ứng dụng trong việc chế tạo cánh tay robot hoạt động bằng thủy lực.

<b>III.THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO</b>

1.

<b> THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG MẠCH</b>

 5 motor servo 5V

 6 bộ cảm biến EMG đo điện cơ

 3 module giảm áp DC – DC LM2596 có LED hiển thị để giảm áp  Nguồn DC từ pin cung cấp điện áp cần thiết

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

2.

<b> CHI TIẾT TRONG MẠCH</b>

 <b>Cảm biến EMG A10-09</b>

Là một mạch cảm biến cơ bắp rất dễ sử dụng, dùng để đo hoạt động cơ bắp trong trong nghiên cứu y tế bằng các tín hiệu điện cơ (EMG). Cảm biến sẽ đo lọc, chỉnh lưu hoạt động điện của đầu ra cơ 0-VS Volts để lấy kích thước đầu ra tùy thuộc vào lượng hoạt động cơ bắp được chọn. Dây và cảm biến có thể được sử dụng cho các hệ thống điều khiển khác nhau.

 <b>Mạch Giảm Áp LM2596 </b>

Là module giảm áp có khả năng điều chỉnh được dịng ra đến

3A. LM2596 là IC nguồn tích hợp đầy đủ bên trong, tức là khi cấp nguồn 9v vào module, sau khi giảm áp ta có thể lấp được nguồn 3A < 9v... như 5V hay 3.3V.

Cách sử dụng khá đơn giản, ta chỉ cần cấp nguồn thô vào chân INPUT+, INPUT- rồi nhận nguồn ra từ chân OUTPUT+,

<i>OUTPUT-Bộ cảm biến EMG</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

 <b>Servo motor SG90</b>

Động cơ servo SG90 có kích thước nhỏ, là loại được sử dụng nhiều nhất để làm các mô hình nhỏ hoặc các cơ cấu kéo khơng cần đến lực nặng.

Động cơ servo SG90 180 độ có tốc độ phản ứng nhanh, các bánh răng được làm bằng nhựa nên cần lưu ý khi nâng tải nặng vì có thể làm hư bánh răng, động cơ RC Servo 9G có tích hợp sẵn Driver điều khiển động cơ bên trong nên có thể dễ dàng điều khiển góc quay bằng phương pháp điều độ rộng xung PWM.

<i>Module giảm áp LM2596</i>

<i>Servo motor SG90</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

 <b>Arduino Uno R3</b>

Là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.cc. Bảng mạch được trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các bảng mạch mở rộng khác nhau. Mạch Arduino Uno thích hợp cho những bạn mới tiếp cận và đam mê về điện tử, lập trình…Dựa trên nền tảng mở do Arduino.cc cung cấp các bạn dễ dàng xây dựng cho mình một dự án nhanh nhất (lập trình Robot, xe tự hành, điều khiển bật tắt led…).

<i>Arduino Uno R3</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

 <b>Cánh tay robot in 3D</b>

EEZYbotARM MK2 là một ví dụ mẫu về cánh tay 4DOF và được in 3D phần khung với các hướng dẫn lắp ráp nổi bật. Cánh tay robot này đã giành chiến thắng trong nhiều cuộc thi và có lẽ là một trong những thiết kế cánh tay đơn giản nhất để chế tạo. Ngồi ra cịn có MK3 trong phiên bản của nó

<i>Arduino Uno R3</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

IV. <b>TIẾN HÀNH CHẾ TẠO</b>

<b>1. MẠCH MÔ PHỎNG</b>

 Cảm biến cơ bắp  Dây kết nối EMG  Điện cực bề mặt

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>2. ARDUINO CODE</b>

 Thiết lập các thư viện, khai báo tên từng hàm để điều khiển cho từng servo tương ứng và khai báo chân pin cho từng cảm biến

 Khai báo hàm pinMode (tên chân, cấu hình và output hoặc input). Hàm attach cũng tương tự. Kế đó mở Serial Port để đọc các tín hiệu từ chân cảm biến

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

 Tiếp đến ta gọi các hàm để chạy từng động cơ và xuất ra các tín hiệu mà Arduino đọc được từ các cảm biến

 Hàm myservo_1.write điều khiển góc quay động cơ từ 0 tới 180

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

 Động cơ thứ 3 sử dụng 2 giá trị cảm biến đồng thời để đọc

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

1. How to control servo motor with EMG Muscle Sensor. Truy cập từ:

2. PIR Sensor DC Motor Arduino Project | Arduino To Control Dc Motor When Detected Motion | Thetips4you. Truy cập từ:

3. Arduino. 25/11/2022. Designing a 3D-printed EMG bionic hand as a low-cost alternative to prosthetic limbs. Truy cập từ:

<i>