YouBionic が 3D プリント義手を作成

アイアンマンが見守る中、イタリアのテクノロジーデザイナー フェデリコ・チカレーゼ 電子配電盤に取り付けられた、色とりどりのワイヤーが取り付けられた白いプラスチック製の手を持っています。 彼はこれからデモを開始しようとしています ユーバイオニックハンド. 彼の後ろの窓には、太陽が沈みつつあり、ミラノは夕方です。そして彼の左側には、フルメタルの衣装を着たトニー・スタークの等身大のポスターがあります。

「彼は私のアシスタントです」とチカレーゼは冗談を言います。 「そして、彼は人間性を気にかけていたので、私のヒーローであり、インスピレーションでもありました。」

彼が手に力を入れると、その白いチョーキーの指が握りこぶしになった。 その後、歯が解け、手のひらが再び開きます。 最後に、人差し指と親指で円を作り、小さくて繊細なものを掴むようにします。

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私たちはこうした動きを当然のことと考えています。 私たちは皆、何も考えずに一日に何千回もそれを行っています。

私たちはこうした動きを当然のことと考えています。 私たちは皆、何も考えずに一日に何千回もそれを行っています。 しかし、手や指を失った人にとって、これらの単純な行動は達成できません。 ドアノブを握ることも不可能で、ましてやペンを持つことも小銭を数える事も不可能です。 Ciccarese はこの問題の解決に着手しました。 彼の YouBionic ハンドは SF のように見えるかもしれませんが、そのメカニズムは驚くほど単純です、と彼は言います。

私たちがグラスに指を巻きつけたり、紙を拾い上げたりしたいとき、脳は筋肉に信号を送ります。 これらの信号は、電気インパルスの形で中枢神経系を通って筋肉に伝わります。 健康な人の体では、これらの信号により、指の動きや曲げなどの適切な筋肉の収縮が引き起こされます。 切断者の体内では、脳は依然として信号を生成していますが、体の一部がそこにないため、信号は目的地に到達しません。 しかし、切断患者の腕の残りの部分の筋肉に電極を取り付けると、たとえプラスチック製であっても、その衝撃を読み取り、手の動きに変換することができます。

電気インパルスの強さは異なり、それが異なるスケールの収縮に変換されます。 さまざまな範囲の動き: 低いインパルスはより小さな動きをもたらし、より高いインパルスはより大きな動きをもたらします。 もの。

Ciccarese氏によると、この変換は非常に簡単で、Arduinoというマイクロコントローラのおかげで、ロボットデバイスを作成できるようになります。 情報を吸い込むセンサー(この場合は電極を介して)とアクチュエーター(機械部品を作る小さなモーター)を使用して世界と対話します。 動く。 「私たちの体のすべての筋肉には電気が流れています」とチカレーセ氏は言います。 「脳が筋肉にインパルスを送ると、センサーがそれを読み取り、収縮に比例する数値に変換し、このメッセージをマイクロコントローラーに送信します。」

1 つの筋肉の電気インパルスを読み取るには 3 つの電極が必要です。 YouBionic ハンドを動作させるために、Ciccarese 氏は赤い電極を筋肉の中心に、青の電極を端に、黒い電極を筋肉に近い骨に向けて配置します。 将来的には動きを改善するために、複数の筋肉に電極を使用する予定だという。

彼は、私たちがスマートフォンをアップデートするのと同じように、切断者が手足のハードウェアとソフトウェアをアップデートできるようになると構想しています。

しかし、それは YouBionic ハンドの魅力の一部にすぎません。 もう1つは製造のシンプルさです。 プラスチック部品はナイロンダストから 3D プリントされています。 と呼ばれるプロセスで 焼結、レーザー 3D プリンターは粉塵を加熱し、必要なプラスチック部品に成形します。 「今は印刷会社に図面を送っています」と Ciccarese 氏は言いますが、将来的には自宅でもできるようになるでしょう。 などの少し異なる 3D テクノロジーを使用して、 溶融堆積モデリング プラスチックを積層して部品を構築する技術を利用すれば、YouBionic の顧客は自分でハンドピースを簡単かつ安価に 3D プリントできるようになります。 オープンソース ハードウェアで動作する Arduino も安価であるため、Ciccarese 氏は、YouBionic ハンドが非常に手頃な価格になると期待しています。

彼は、私たちがスマートフォンをアップデートするのと同じように、切断者が手足のハードウェアとソフトウェアをアップデートできるようになると構想しています。 指の握りを速くするための Arduino ソフトウェアのアップデートがある場合は、コードをダウンロードするだけです。 ペンの握りやすさを向上させる親指のアップグレードがある場合は、新しい親指の部分を 3D プリントして、古いものは捨ててください。

「将来的には、最新の 3D モデルをダウンロードして印刷することで、バイオニック ハンドを更新できるようになるでしょう」と彼は言います。 現在、手はワイヤーを除いてすべてプラスチック製ですが、ピンチグリップの動作を改善するためにゴム製のスポットを追加する予定です。

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Ciccarese 氏は、彼の技術は足の切断者にも適用できると述べています。 しかし、彼はそれをさらに一歩進めています。 彼は、健康な人間であっても状況によっては第三の手が役に立つかもしれないと想像している。 消防士や極限の状況で活動している人に、追加のハンド (痛みを感じないロボットの破壊不可能な四肢) を与えてみてはいかがでしょうか? また、宇宙船の表面を修理する宇宙飛行士にとっても、スーツの外で作業を行う人が便利であると思われるかもしれません。

「私はこの装置を義肢として始めましたが、多くの応用が可能です」と Ciccarese 氏は言います。 「アイアンマンのように人類のために何かできることを願っています。」

昼はボートの設計者、夜はロボット愛好家である Ciccarese 氏は、約 1 年前にバイオニックハンドの実験を始めました。 「私は33歳です。 ボートを設計するのは良いことですが、私は人類にとって重要なことをしたかったのです」と彼は言い、2015 年に切断患者に YouBionic をテストさせる予定だと付け加えた。

「ツイッターで、5本の指を失った5歳児の父親と話をしました。 彼は私がこれを完成させるのを待っているので、彼の息子はそれを試すことができます。」

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