Vaatamas Iron Man, Itaalia tehnoloogiadisainer Federico Ciccarese hoiab käes valget plastist kätt, mis on kinnitatud mitmevärviliste juhtmetega elektroonilise elektrikilbi külge. Ta alustab oma demoga YouBionic käsi. Tema taga olevas aknas loojub päike – Milanos on õhtu – ja temast vasakul elusuuruses plakat täismetallist riietuses Tony Starkist.
"Ta on mu assistent," naljatab Ciccarese. "Ja ka minu kangelane ja inspiratsioon, sest ta hoolis inimkonnast."
Ta pöörab käe ja selle valged kriidised sõrmed tõmbuvad rusikasse. Siis tõmbuvad need lahti ja peopesa on jälle lahti. Lõpuks moodustavad nimetissõrm ja pöial ringi, justkui hoiaksid käes väikest õrna eset.
Seotud
- Võitle jalgpallivigastuste vastu 3D-prinditud ülipersonaliseeritud padjanditega
- Parimad 3D-printerid alla 500 dollari
- 3D-printimise eesmärk on täiesti maitsev praad
Me peame neid käike iseenesestmõistetavaks; me kõik teeme neid tuhat korda päevas mõtlemata.
Me peame neid käike iseenesestmõistetavaks; me kõik teeme neid tuhat korda päevas mõtlemata. Kuid inimeste jaoks, kes on kaotanud käed või sõrmed, on need lihtsad toimingud kättesaamatud. Uksepiidast kinni haaramine on võimatu, rääkimata pliiatsi käes hoidmisest või vahetusraha lugemisest. Ciccarese asus seda probleemi lahendama. Tema YouBionicu käsi võib tunduda nagu ulme, kuid mehhanism on üllatavalt lihtne, ütleb ta.
Kui tahame oma sõrmed ümber klaasi keerata või paberitükki kätte võtta, saadab meie aju lihastele signaale. Need signaalid liiguvad meie kesknärvisüsteemi kaudu elektriliste impulsside kujul lihastesse. Terve inimese kehas põhjustavad need signaalid sobivaid lihaste kokkutõmbeid, nagu sõrmed liiguvad ja painduvad. Amputeeritava kehas genereerib aju endiselt signaale, kuid need ei jõua sihtkohta, kuna kehaosi pole seal. Kuid kui kinnitate elektroodid amputeeritava käe ülejäänud osa lihasele, saate impulsse lugeda ja muuta need käeliigutusteks, ehkki plastist.
Elektrilised impulsid erinevad tugevuselt, mis väljendub erineva ulatusega kokkutõmbumisena ja erineva ulatusega liigutused: madalamad impulsid põhjustavad väiksemaid liikumisi, suuremad suuremad ühed.
See teisendus on üsna lihtne, ütleb Ciccarese tänu Arduinole, teatud tüüpi mikrokontrollerile, mis võimaldab luua robotseadmeid, mis suhelda maailmaga, kasutades andureid, mis imevad teavet (antud juhul elektroodide kaudu) ja täiturmehhanisme - väikeseid mootoreid, mis toodavad mehaanilisi osi liigutada. "Kõigis meie keha lihastes on elektrit, " ütleb Ciccarese. "Kui aju saadab lihasele impulsi, loeb andur seda ja teisendab selle kontraktsiooniga võrdeliseks arvuks ning saadab seejärel selle teate mikrokontrollerile."
Ühe lihase elektriimpulsside lugemiseks on vaja kolme elektroodi. YouBionicu käe tööle panemiseks asetab Ciccarese punase elektroodi lihase keskele, sinise lõppu ja musta lihase lähedusse luu poole. Edaspidi kavatseb ta liigutuste parandamiseks kasutada elektroode mitmel lihasel.
Ta näeb ette, et amputeeritud saavad oma jäsemete riist- ja tarkvara värskendada nii, nagu me oma nutitelefoni uuendame.
Kuid see on vaid osa YouBionicu käe veetlusest. Teine asi on valmistamise lihtsus. Selle plastosad on nailontolmust 3D-prinditud. Protsessis nimega paagutamine, 3D laserprinter soojendab tolmu ja vormib selle vajalikeks plastosadeks. "Praegu saadan joonise ettevõttele, kes selle prindib," ütleb Ciccarese, kuid tulevikus saab seda teha ka kodus. Veidi teistsuguse 3D tehnoloogiaga nagu Sulatatud sadestumise modelleerimine mis ehitab osi plastikust kihistamise teel, saavad YouBionicu kliendid hõlpsalt ja odavalt oma käetükke ise 3D-printida. Arduino, mis töötab avatud lähtekoodiga riistvaral, on samuti odav, nii et Ciccarese eeldab, et YouBionicu käed on väga taskukohased.
Ta näeb ette, et amputeeritud saavad oma jäsemete riist- ja tarkvara värskendada nii, nagu me oma nutitelefoni uuendame. Kui Arduino tarkvaral on värskendus, mis muudab teie sõrme kiiremini kokku suruma, laadige lihtsalt kood alla. Kui pöidla jaoks on olemas uuendus, mis annab teile pliiatsist parema haarde, printige uus pöidla osa 3D-printeris ja visake vananenud ära.
"Tulevikus saavad inimesed oma bioonikat värskendada, laadides alla ja printides uusima 3D-mudeli," ütleb ta. Praegu on käsi üleni plastist, välja arvatud juhtmed, kuid ta kavatseb lisada sellele kummitäpid, et parandada pigistushaaret.
Ciccarese ütleb, et tema tehnoloogiat saab kasutada ka jala amputeeritavate jaoks. Kuid ta astub ka sammu edasi. Ta kujutab ette, et isegi tervetel inimestel võib mõnes olukorras olla kasulik kolmas käsi. Miks mitte anda tuletõrjujale või kellelegi teisele, kes tegutseb ekstreemsetes tingimustes, lisakäsi – hävitamatu roboti jäseme, mis ei tunne valu? Ja astronautidele, kes parandavad oma laevade pindu, võivad käed olla ka väljaspool ülikonda tegutsevad käed.
"Ma alustasin seda seadet proteesina, kuid sellel võib olla palju rakendusi, " ütleb Ciccarese. "Loodan, et saan inimkonna heaks midagi ära teha nagu Raudmees."
Ciccarese, kes oli päeval paadidisainer ja öösel robotihuviline, alustas bioonilise käega katsetamist umbes aasta tagasi. "Olen 33-aastane. Paatide disainimine on hea, miks mitte, aga ma tahtsin teha midagi inimkonna jaoks olulist,” ütleb ta ja lisab, et kavatseb 2015. aastal lasta amputeeritud inimestel YouBionicut testida.
"Rääkisin Twitteris 5-aastase lapse isaga, kellel on puudu viis sõrme. Ta ootab, kuni ma selle lõpetan, et tema poeg saaks seda proovida.
Toimetajate soovitused
- See 3D-printer on Monoprice'i juubelimüügil üle 50% soodsam
- Kas vajate viimase hetke Halloweeni kostüümi? Vaadake neid 3D-prinditavaid lahendusi
- Asjade valmistamise tulevik: Formlabsiga 3D-printimise evolutsiooni sees
- Isadepäeva kingiidee: need odavad 3D-printerid on müügil vähem kui 300 dollari eest
- 50-aastane Silicon Valley labor, mis leiutas praktiliselt kaasaegse andmetöötluse
