Бионические проекты . Часть 2
Привет, Пикабу.
Продолжение моего описания проектов с нашей бионического дискорд сервера.
Первая часть тут .https://pikabu.ru/story/bionicheskie_proektyi__chast_1_8958760?utm_source=linkshare&utm_medium=sharing
Там я рассказал про экзоскелет, протез с нейроинтерфейсом и один проект миостимуляции.
Сейчас будет 2 экзоскелета и один протез кисти с миоуправлением!. Ссылка на дискорд будет в самом конце поста. Как обычно
Кроме того напомню про нашу "методичку" в которой можно найти ответы на все вопросы по экзоскелетостроению, нейроинтерфейсам и вообще нашей тематике. Идеальная вещь для новичков!
Пост тут
https://pikabu.ru/story/kratkiy_bionicheskiy_kurs_8912797?utm_source=linkshare&utm_medium=sharing
https://vk.com/doc346263074_628653127
https://disk.yandex.ru/i/9iPZeDtHqMMl_g
И первый проект моего рассказа это пневматический экзоскелет.
Разработчик Иван Емелин
Иван создает закрытый силовой пневматический экзоскелет для работы в суровых климатических условиях и агрессивной окружающей среды на улице.
Экзоскелет нужен для того чтобы облегчить труд рабочим, а также повысить безопасность при работе и увеличить качество жизни граждан. Экзоскелет позволит с комфортом и безопасностью передвигаться на улице как если бы это бы автомобиль.
Экзоскелет создается в трёх модификациях: средний, тяжести и закрытый . Все эти вариации имеют возможность установки модификаций под нужды тех или иных работ. При этом ставится цель чтоб экзоскелет был максимально простым и дешевым, а также легок в ремонте поскольку важно сделать экзоскелет доступным для большинства людей.
Выбран пневматический тип приводов как максимально простой и дешевый. Создание модификаций осуществляется за счет использования единой скелетной основы и навешиванием поверх необходимых пластин и модулей.
Сейчас макет разобран (но работы по нему начаты и это очень важно) и продолжается отладка 3д модели экзоскелета
И ещё моделька
Второй проект бионическая кисть.
Автор наш товарищ с Канады - Роман Ткаченко. У него нет вк так что сослаться не получится.
На данный момент сделан пробный печатный прототип с сервоприводной силовой частью. Особое внимание уделяется биомеханике всей системы.
В качестве системы управления будет использоваться уже ставшая стандартной схема с нейроуправлением. ( Схему прикладываю. ) Роман решил также поделиться печатной платной для этой схемы. Это значительно сократит время производства т.к. схема требует большой точности в создании.
Проект в easy EDA
И ещё один экзоскелет , но теперь уже активный!
Разработчик этой активной модели Олег Пасечко
Задумывался экзоскелет для участия в «экзофайте», поэтому в основе железяки 4-5 мм. Основная задумка - максимально повторить все возможные движения человека (сгибания, повороты, наклоны, вращения и т.д.)
Приводы для движения электрические (мотор-редуктор). Сейчас используются моторы от стеклоподъемников, как самые доступные и дешёвые. По завершению прожекта. Планируются бесколлекторники с циклоидальным редуктором.
Закончить проект планируется в двух вариациях.
1 быстрый не уступающий человеку в скорости и хорошо защищённый.
2. Не быстрый, не очень защищённый, но Очень сильный 💪🏻.
На данный момент стоит задача собрать весь скелет с электро-суставами и пофиг как это будет выглядеть)) И отработать систему управления. В ближайшей перспективе это а)поворот руки в плече (в районе бицепса/трицепса); б) собрать плечевой сустав; в) соединить руку,спину, поясницу в цельную конструкцию.
небольшое видео с тестом.Спасибо за внимание. Подписываемся и всё такое.
И наш дискорд где можно про все это поговорить и что то спросить у разработчиков!
Медицина будущего
Костюм Exopulse Mollii может улучшить подвижность людей, перенёсших инсульт или болезнь Паркинсона, с помощью Fititout Mobility с использованием низкочастотной электростимуляции
Прошивка для платы управления двигателем RMD-X8 Pro
В рамках создания комплекса экзокисти под управлением нейрокомпьютерного интерфейса написал прошивку для Arduino Mega, которая через CAN-контроллер управляет серводвигателем RMD-X8 Pro, приводящим в движение механизм экзокисти. Модель экзокисти создавали наши студенты, прошивка представляла собой скетч, вырезанный из другого проекта, двигатель мог управляться только с помощью джойстика. Причем джойстик при движении вперед раскручивал двигатель вперед, а при отклонении джойстика в обратную сторону постепенно останавливал его и начинал неконтролируемые движение в обратном направлении. При остановке джойстика движение также не прекращалось. Контроля углов вращения не было.
Особенность этого двигателя в том, что при вращении вала двигателя на 360 градусов редуктор примерно в четыре раза уменьшает угол поворота, а энкодер двигателя контролирует вращение только на 360 градусов по валу двигателя, что фактически является только четвертью полного оборота. При прохождении отметки в 360 градусов энкодер сбрасывался в ноль и считал данные заново.
Для двигателя есть настроечная программа, которая работает по протоколу serial-232, имеются варианты интерфейса двигателей с RS485 у которого больше возможностей, чем у CAN, который через один датафрейм может передать максимум 8 байт. В тестовой вкладке программы настройки примеры интерфейса управлением двигателя работают не так, как хотелось бы, но зато оказалось, что там есть команды, не описанные в документации. При использовании тестовых режимов программа указывает, какие данные она пересылает в датафрейме, и стало видно, что кроме команд позиционирования А1-А6 также используются команды А7 и А8, и последняя команда как раз подошла для нашей задачи.
Сейчас прошивка реализована следующим образом: от джойстика или от внешней управляющей программы (в итоге это будет нейрокомпьютерный интерфейс) приходит команда, что нужно выставить угол экзокисти в заданное значение. Прошивка определяет текущее положение двигателя, если угол больше, то подается команда на движение в обратную сторону, положение кисти постоянно контролируется.
Энкодер двигателя очень чувствительный – он позволяет позиционировать двигатель с точностью до сотых долей градуса. При команде на остановку двигатель по инерции проходит еще несколько сотых градуса, и без усреднения данных положения энкодер постоянно пытался бы вернуть двигатель точно в заданное положение, опять бы проскакивал его по инерции и т.д., что вызывало бы постоянное дерганье. Усреднил показания позиции, разделил их на 100 и отбросил дробную часть, чтобы сравнивались только целые градусы углов, поскольку точность в 1 градус вполне достаточна, а лишних дерганий удается избежать.
Добавил в прошивку подстраховку, что в случае неисполнения двигателем команды на остановку она будет посылаться снова и снова, пока двигатель не остановится. Кроме того, есть команда на аварийное отключение двигателя, если что-то идет не так.
Также добавил в прошивку работу с внешними интерфейсами через последовательный порт в формате JSON, через которые прошивка будет получать команды от внешней управляющей программы. На Java написана ретранслирующая программа, которая принимает пакеты по протоколу UDP, пересылает их в Ардуино по serial, с последовательного же порта получает ответ от платы и пересылает его обратно в управляющую программу высокого уровня по UDP. Это необходимо для обратной совместимости со сторонним программным обеспечением.
Индийский экзоскелет
Привет, Пикабу!
Мексиканский экзоскелет мы уже видели. Африканский тоже.
А вот индийский ещё нет..
Разработчика зовут Вимал Говинд Маникандан (Vimal Govind Manikandan).По словам Маникандана, его костюм вдохновлён фильмом «Аватар» режиссёра Джеймса Кэмерона. Сам экзоскелет весит около 100 килограммов и может поднимать вес до 150 килограммов.
Сборка устройства обошлась команде Маникандана всего в 750 долларов при том, что самые дешёвые аналоги стоят десятки тысяч долларов. У костюма есть два существенных недостатка: из-за большого веса в нём невозможно быстро передвигаться, а питания от батарей хватает только на небольшое время. Работает он на пневматике.
Тестирование экзоскелета для доставщиков от компании ULS Robotics
В апреле по сети широко разошёлся снимок, изначально опубликованный в китайском сервисе Weibo. На нём один из местных доставщиков еды использует экзоскелет, чтобы взять сразу три контейнера вместо одного.
Некоторые блогеры заподозрили фотошоп, однако позже в сети появилось и видео — его опубликовала китайская видеоблогерша Наоми Ву. На нём видно, как курьер тестирует устройство, пока за ним наблюдают коллеги с символикой «Макдоналдс».
Само собой, на фоне появления фото в сети стали шутить про Death Stranding, однако Хидео Кодзима не скрывал, что использовал для игры реальные наработки. Тем более, что экзоскелеты пытаются использовать в военном деле и в промышленности давно, однако они до сих пор оставались слишком дорогим удовольствием, быстро садились или издавали слишком много шума.
Ранее китайская газета South China Morning Post сообщала, что во время пандемии курьерская доставка продуктов стала критически важной для местного населения. И владельцы этих видов бизнеса используют бум, активно вкладываясь в новые технологии доставки и развитие электронной коммерции. Помимо экзоскелетов они планируют также использовать дроны и предиктивные алгоритмы, помогающие более точно распределять нагрузку на курьерскую сеть.