YouBionic ამზადებს 3D პრინტით დაბეჭდილ პროთეზირებულ ხელს

რკინის კაცთან ერთად იტალიელი ტექნოლოგიების დიზაინერი ფედერიკო ციკარეზე უჭირავს თეთრი პლასტმასის ხელი, გაყალბებული ფერადი მავთულებით, რომლებიც დამაგრებულია ელექტრონულ დაფაზე. ის აპირებს თავისი დემოს დაწყებას YouBionic ხელი. მის უკან ფანჯარაში მზე ჩადის - საღამოა მილანში - მარცხნივ კი ტონი სტარკის ნატურალური ზომის პლაკატი მეტალის სამოსში.

"ის ჩემი თანაშემწეა", - ხუმრობს ციკარესი. "და ასევე ჩემი გმირი და შთაგონება, რადგან ზრუნავდა კაცობრიობაზე."

ის ხელს ახვევს და მისი თეთრი ცარცისფერი თითები მუშტში იკრავს. შემდეგ ისინი ხსნიან და პალმა კვლავ ღიაა. ბოლოს, საჩვენებელი თითი და ცერა თითი ქმნიან წრეს, თითქოს უჭირავთ პატარა, ნაზი საგანი.

ჩვენ ვიღებთ ამ ნაბიჯებს თავისთავად; ჩვენ ყველა ამას ვაკეთებთ დღეში ათასჯერ დაუფიქრებლად. მაგრამ მათთვის, ვინც დაკარგა ხელები ან თითები, ეს მარტივი ქმედებები მიუწვდომელია. კარის სახელურზე დაჭერა შეუძლებელია, რომ აღარაფერი ვთქვათ კალმის დაჭერაზე ან ცვლის დათვლაზე. Ciccarese დაიძრა ამ პრობლემის გადასაჭრელად. მისი YouBionic ხელი შეიძლება სამეცნიერო ფანტასტიკას ჰგავს, მაგრამ მექანიზმი საოცრად მარტივია, ამბობს ის.

როდესაც გვსურს თითები ჭიქის გარშემო შემოვხვიოთ ან ავიღოთ ფურცელი, ჩვენი ტვინი აგზავნის სიგნალებს ჩვენს კუნთებს. ეს სიგნალები მიემართება ჩვენი ცენტრალური ნერვული სისტემის მეშვეობით კუნთებამდე ელექტრული იმპულსების სახით. ჯანმრთელი ადამიანის სხეულში ეს სიგნალები იწვევს კუნთების შესაბამის შეკუმშვას, როგორიცაა თითების მოძრაობა და მოხრა. ამპუტირებულის სხეულში ტვინი კვლავ წარმოქმნის სიგნალებს, მაგრამ ისინი არ აღწევენ დანიშნულების ადგილს, რადგან სხეულის ნაწილები იქ არ არის. მაგრამ თუ ამპუტაციის მკლავის დარჩენილი ნაწილის კუნთს დაამაგრებთ ელექტროდებს, შეგიძლიათ წაიკითხოთ იმპულსები და გადათარგმნოთ ისინი ხელის მოძრაობებად, თუმცა პლასტიკური.

ელექტრული იმპულსები განსხვავდება სიძლიერით, რაც ითარგმნება სხვადასხვა მასშტაბის შეკუმშვაში და სხვადასხვა დიაპაზონის მოძრაობები: ქვედა იმპულსები იწვევს მცირე მოძრაობებს, უფრო მაღალი იმპულსები უფრო დიდი პირობა.

ეს კონვერტაცია საკმაოდ მარტივია, ამბობს Ciccarese, Arduino-ს წყალობით, მიკროკონტროლერის ტიპი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ რობოტული მოწყობილობები, რომლებიც ურთიერთქმედება სამყაროსთან სენსორების გამოყენებით, რომლებიც იწოვს ინფორმაციას (ამ შემთხვევაში ელექტროდების საშუალებით) და აქტივატორების - პატარა ძრავების, რომლებიც ქმნიან მექანიკურ ნაწილებს. გადაადგილება. "ჩვენი სხეულის ყველა კუნთში არის ელექტროენერგია", - ამბობს ციკარეზი. „როდესაც ტვინი იმპულსს უგზავნის კუნთს, სენსორი კითხულობს მას და თარგმნის მას შეკუმშვის პროპორციულ რიცხვად და შემდეგ ამ შეტყობინებას მიკროკონტროლერს უგზავნის“.

ერთი კუნთის ელექტრული იმპულსების წასაკითხად სამი ელექტროდია საჭირო. YouBionic ხელის მუშაობისთვის, Ciccarese ათავსებს წითელ ელექტროდს კუნთის ცენტრში, ცისფერს ბოლოში და შავს ძვლისკენ, კუნთთან ახლოს. მომავალში, მოძრაობების გასაუმჯობესებლად, ის გეგმავს ელექტროდების გამოყენებას რამდენიმე კუნთზე.

მაგრამ ეს YouBionic ხელის მიმზიდველობის მხოლოდ ნაწილია. მეორე არის წარმოების სიმარტივე. მისი პლასტმასის ნაწილები ნაილონის მტვრისგან არის დაბეჭდილი 3D-ით. პროცესში ე.წ აგლომერაცია, ლაზერული 3D პრინტერი ათბობს მტვერს და აყალიბებს მას საჭირო პლასტმასის ნაწილებად. „ახლავე ვუგზავნი ნახატს კომპანიას, რომელიც მას ბეჭდავს“, - ამბობს ციკარესი, მაგრამ მომავალში ეს შეიძლება გაკეთდეს სახლში. ოდნავ განსხვავებული 3D ტექნოლოგიით, როგორიცაა შერწყმული დეპონირების მოდელირება რომელიც ამზადებს ნაწილებს პლასტმასის ფენით, YouBionic მომხმარებლებს შეეძლებათ 3D-დაბეჭდონ თავიანთი ხელის ნაჭრები, მარტივად და იაფად. Arduino, რომელიც მუშაობს ღია კოდის აპარატზე, ასევე იაფია, ამიტომ Ciccarese მოელის, რომ YouBionic ხელები ძალიან ხელმისაწვდომი იქნება.

ის თვლის, რომ ამპუტირებული პირები შეძლებენ თავიანთი კიდურების აპარატურის და პროგრამული უზრუნველყოფის განახლებას ისე, როგორც ჩვენ ვაახლებთ ჩვენს სმარტფონებს. თუ არის Arduino პროგრამული უზრუნველყოფის განახლება, რომელიც აჩქარებს თქვენს თითს, უბრალოდ ჩამოტვირთეთ კოდი. თუ ცერა თითისთვის არის განახლებული, რომელიც გაძლევს უკეთესად დაჭერას თქვენს კალმზე, 3D დაბეჭდეთ ახალი ცერა თითი და გადააგდეთ მოძველებული.

”მომავალში ადამიანებს შეეძლებათ განაახლონ თავიანთი ბიონიკური ხელი უახლესი 3D მოდელის ჩამოტვირთვისა და დაბეჭდვით,” - ამბობს ის. ამჟამად, ხელი მთლიანად პლასტიკურია, გარდა მავთულისა, მაგრამ ის გეგმავს მასზე რეზინის ლაქების დამატებას, რათა გააუმჯობესოს მჭიდის დაჭერის მოქმედება.

Ciccarese ამბობს, რომ მისი ტექნოლოგია შეიძლება მასშტაბური იყოს ფეხის ამპუტირებული ადამიანებისთვისაც. მაგრამ ის ამას წინ გადადგამს. ის წარმოიდგენს, რომ ჯანმრთელ ადამიანებსაც კი შესაძლოა მესამე ხელი გამოადგეს ზოგიერთ სიტუაციაში. რატომ არ მივცეთ დამატებითი ხელი - რობოტული ურღვევი კიდური, რომელიც არ გრძნობს ტკივილს - მეხანძრეს ან ვინმეს, რომელიც ექსტრემალურ პირობებში მუშაობს? და ასტრონავტებს, რომლებიც თავიანთი გემების ზედაპირებს არემონტებენ, შესაძლოა მათთვის მოსახერხებელი აღმოჩნდეს ხელები, რომლებიც მოქმედებენ მათი კოსტიუმების გარეთ.

”მე დავიწყე ეს მოწყობილობა, როგორც პროთეზი, მაგრამ მას შეიძლება ჰქონდეს მრავალი პროგრამა,” - ამბობს Ciccarese. ”იმედი მაქვს, რომ კაცობრიობისთვის რაღაცის გაკეთება შემიძლია, როგორც რკინის კაცი.”

დღის განმავლობაში ნავის დიზაინერმა და ღამით რობოტების მოყვარულმა, ციკარეზმა დაიწყო ბიონიკური ხელის ექსპერიმენტები დაახლოებით ერთი წლის წინ. „33 წლის ვარ. ნავების დაპროექტება კარგია, რატომაც არა, მაგრამ მე მინდოდა გამეკეთებინა რაღაც მნიშვნელოვანი კაცობრიობისთვის“, - ამბობს ის და დასძენს, რომ აპირებს ამპუტირებული ადამიანების გამოცდას YouBionic 2015 წელს.

„ტვიტერზე ვესაუბრე 5 წლის ბავშვის მამას, რომელსაც ხუთი თითი აკლია. ის ელოდება ჩემს დასრულებას, რათა მისმა შვილმა სცადოს ეს. ”

რედაქტორების რეკომენდაციები

• ამ 3D პრინტერს აქვს 50%-ზე მეტი ფასდაკლება Monoprice-ის საიუბილეო ფასდაკლებაზე
• გჭირდებათ ბოლო წუთის ჰელოუინის კოსტუმი? შეამოწმეთ ეს 3D ბეჭდვადი აპლიკაციები
• პერსონალის დამზადების მომავალი: 3D ბეჭდვის ევოლუცია Formlabs-ით
• მამის დღის საჩუქრის იდეა: ეს იაფი 3D პრინტერები იყიდება 300 დოლარზე ნაკლებ ფასად
• 50 წლის სილიკონის ველის ლაბორატორია, რომელმაც პრაქტიკულად გამოიგონა თანამედროვე გამოთვლები