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Cet imprimé en 3D prothèse de main combine la vitesse et la force avec simplicité

Prothèses ont parcouru un long chemin à partir du lourd, du solide, les mains et les jambes d’antan, mais il est encore difficile d’emballer une gamme de mouvement dans sans complexes ou volumineuses machines. Mais de nouvelles recherches de l’université de Cornell utilise un ingénieux imprimé en 3D mécanisme d’atteindre la vitesse et la force avec une construction simple — et il en coûte beaucoup moins, trop.

“Le développement de prothèses nécessite concepteurs de faire des arbitrages difficiles entre la taille, le poids, la force, la vitesse et le coût de l’actionnement du système”, affirment les chercheurs dans leur article. Par exemple, ils soulignent, l’état de l’art mécanique des prothèses de mains peut coûter plus de $10 000, et le haut de gamme de moteurs à l’intérieur de lui seul coûte des centaines chaque. Moins cher les mains utiliser des composants moins coûteux, bien sûr, ce qui pourrait signifier que la main peut grip dur mais pas rapidement, ou vice versa.

C’est en partie parce que la mécanique de la main doit être en mesure d’ajuster la force c’est l’application très rapidement à la volée, et cela implique généralement un certain type de variable ou de transmission de la dynamique de rapport de vitesse. Mais Kevin O’Brien et ses collègues ont mis au point une nouvelle façon d’avoir le moteur ajuster sa vitesse et de la force sans l’aide de centaines d’finement usinées. En fait, il et la main, il actionne peut être presque entièrement imprimé en 3D.

Il fonctionne comme ceci: Les doigts de la main sont contrôlés, comme beaucoup d’autres de telles mains et de nos propres, par des cordes flexibles qui courent le long de leurs longueurs. Ces cordons peuvent être serrés ou relâchés à faire les doigts de prendre des positions différentes, et c’est souvent fait par une bobine de prendre le relais ou le traiter. C’est cette bobine qui doit se déplacer avec précision et est le point de fin de l’engrenage complexe mentionnés ci-dessus dans d’autres mains.

Mais dans l’ADEPTE de la main (de manière adaptative, par l’intermédiaire d’élastomère passive de transmissions — nous allons nous en tenir à l’acronyme) ces bobines ont en leur centre un flexible base cylindrique, dont la forme peut être modifiée en serrant un “tendon” autour de lui. Lorsque le tendon est lâche, la base est plus large et tourne rapidement, produisant rapide, réactif mouvement. Lorsque le tendon est serré, le noyau est réduit en rayon et en conséquence des augmentations de couple, tout en diminuant la vitesse.

Il n’y a pas de changement de vitesses, le maillage des dents — si la main détermine qu’il a juste besoin d’un peu plus de couple à tenir quelque chose, il peut l’obtenir en serrant le tendon un tout petit peu. Et dès qu’il a besoin de sortir rapidement ou de prendre quelque chose, le tendon peut se desserrer vers le haut et les doigts se déplacer rapidement et légèrement.

Cette simplicité et la facilité de fabrication font de ce beaucoup moins cher que d’autres options, tandis qu’il offre une grande polyvalence et de réactivité.

“Les avantages de l’élastomère, les systèmes de transmission sont qu’ils peuvent être imprimés en 3D rapidement (50 par heure), bon marché (<1$par part), et dans de nombreux compact facteurs de forme,” les chercheurs a écrit. Une main en entier pourrait être construit pour moins de 500$, estiment-ils.

Malheureusement, les matériaux ne sont pas tout à fait à la tâche tout de suite, la partie qui est constamment sa forme ajustée tendance à se dégrader, mais ils ont réussi à l’obtenir au point où il pourrait être ajusté à environ 25 000 fois avant d’échec (pas catastrophique, juste pas fait son travail bien plus assez). Qui peut sembler beaucoup, mais les doigts déplacer un lot. Donc, il y a encore du travail à faire avant que cela est réaliste de remplacement pour d’autres pièces mécaniques.

Pourtant, c’est une approche prometteuse et assez générale qu’il pourrait aussi être utilisée dans prothèses de jambes, les bras et les exo-costumes. Vous pouvez en lire plus à la Science de la Robotique.

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Cyriac

Je suis Zeh Cyriac , fondateur et chef de la direction de la société informatique DROP Corporation Inc. et blogueur indépendant aux États-Unis, avec une passion pour l'Entrepreneuriat en ligne, le marketing de contenu et toutes les choses qui tournent au tour du digital et ’informatique .

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