Itāļu tehnoloģiju dizainers, kurā skatās Dzelzs vīrs Federiko Čikarese tur baltu plastmasas roku, kas piestiprināta ar daudzkrāsainiem vadiem, kas piestiprināta pie elektroniskā sadales skapja. Viņš gatavojas sākt savu demonstrāciju YouBionic roka. Logā aiz viņa riet saule — Milānā ir vakars — un pa kreisi no viņa redzams Tonija Stārka plakāts pilnā metāla tērpā.
"Viņš ir mans palīgs," joko Cicarese. "Un arī mans varonis un iedvesma, jo viņam rūpēja cilvēce."
Viņš pagriežas uz roku, un tās baltie krītainie pirksti saspiežas dūrē. Tad tie atvelkas un plauksta atkal ir atvērta. Visbeidzot rādītājpirksts un īkšķis veido apli, it kā turētu mazu, smalku priekšmetu.
Saistīts
- Cīņa ar futbola traumām, izmantojot 3D drukātus, īpaši personalizētus paliktņus
- Labākie 3D printeri zem 500 USD
- Cenšoties izdrukāt 3D steiku, ir ļoti garšīgs steiks
Mēs pieņemam šīs kustības kā pašsaprotamas; mēs visi tos darām tūkstoš reižu dienā, nedomājot.
Mēs pieņemam šīs kustības kā pašsaprotamas; mēs visi tos darām tūkstoš reižu dienā, nedomājot. Bet cilvēkiem, kuri ir zaudējuši rokas vai pirkstus, šīs vienkāršās darbības ir nesasniedzamas. Nav iespējams satvert durvju rokturi, nemaz nerunājot par pildspalvas turēšanu vai sīknaudas skaitīšanu. Ciccarese devās, lai atrisinātu šo problēmu. Viņa YouBionic roka var izskatīties kā zinātniskā fantastika, taču mehānisms ir pārsteidzoši vienkāršs, viņš saka.
Kad vēlamies aptīt pirkstus ap glāzi vai paņemt papīra lapu, mūsu smadzenes sūta signālus mūsu muskuļiem. Šie signāli pārvietojas caur mūsu centrālo nervu sistēmu uz muskuļiem elektrisku impulsu veidā. Vesela cilvēka ķermenī šie signāli izraisa atbilstošas muskuļu kontrakcijas, piemēram, pirkstu kustību un saliekšanos. Amputētā ķermenī smadzenes joprojām ģenerē signālus, bet tie nesasniedz galamērķi, jo ķermeņa daļas tur nav. Bet, ja pievienojat elektrodus amputētās rokas atlikušās daļas muskuļiem, jūs varat nolasīt impulsus un pārvērst tos rokas kustībās, kaut arī plastmasas kustībās.
Elektriskie impulsi atšķiras pēc stipruma, kas izpaužas kā dažāda mēroga kontrakcijas un dažāda diapazona kustības: zemāki impulsi rada mazākas kustības, augstāki impulsi lielākas vieni.
Šī pārveidošana ir diezgan vienkārša, saka Ciccarese, pateicoties Arduino, mikrokontrollera veidam, kas ļauj izveidot robotizētas ierīces, kas mijiedarboties ar pasauli, izmantojot sensorus, kas sūc informāciju (šajā gadījumā caur elektrodiem), un izpildmehānismus — mazos motorus, kas veido mehāniskās daļas kustēties. "Visos mūsu ķermeņa muskuļos ir elektrība," saka Cicarese. "Kad smadzenes nosūta impulsu muskuļiem, sensors to nolasa un pārvērš kontrakcijai proporcionālā skaitļā un pēc tam nosūta šo ziņojumu mikrokontrolleram."
Lai nolasītu viena muskuļa elektriskos impulsus, nepieciešami trīs elektrodi. Lai YouBionic roka darbotos, Ciccarese novieto sarkano elektrodu muskuļa centrā, zilo — beigās un melno — pret kaulu, kas atrodas tuvu muskulim. Nākotnē, lai uzlabotu kustības, viņš plāno izmantot elektrodus vairākiem muskuļiem.
Viņš paredz, ka amputētie var atjaunināt savu ekstremitāšu aparatūru un programmatūru, kā mēs atjauninām savus viedtālruņus.
Bet tā ir tikai daļa no YouBionic rokas pievilcības. Otra ir ražošanas vienkāršība. Tās plastmasas daļas ir 3D izdrukātas no neilona putekļiem. Procesā, ko sauc saķepināšana, lāzera 3D printeris uzkarsē putekļus un veido tos vajadzīgajās plastmasas daļās. “Šobrīd es nosūtu zīmējumu uzņēmumam, kas to izdrukā,” stāsta Cicarese, taču nākotnē to varēs izdarīt arī mājās. Ar nedaudz atšķirīgu 3D tehnoloģiju, piemēram, Kausētā nogulsnēšanās modelēšana kas būvē detaļas, slāņojot plastmasu, YouBionic klienti varēs paši viegli un lēti izdrukāt savus roku gabalus 3D formātā. Arduino, kas darbojas ar atvērtā pirmkoda aparatūru, arī ir lēts, tāpēc Ciccarese sagaida, ka YouBionic rokas būs ļoti pieejamas.
Viņš paredz, ka amputētie var atjaunināt savu ekstremitāšu aparatūru un programmatūru, kā mēs atjauninām savus viedtālruņus. Ja Arduino programmatūrai ir atjauninājums, kas ļauj ātrāk savilkt pirkstu, vienkārši lejupielādējiet kodu. Ja ir jauninājums īkšķim, kas nodrošina labāku pildspalvas satvērienu, izdrukājiet 3D jauno īkšķa daļu un izmetiet novecojušo.
"Nākotnē cilvēki varēs atjaunināt savu bionisko roku, lejupielādējot un izdrukājot jaunāko 3D modeli," viņš saka. Šobrīd roka ir pilnībā plastmasas, izņemot vadus, taču viņš plāno tai pievienot gumijas plankumus, lai uzlabotu saķeri.
Ciccarese saka, ka viņa tehnoloģiju var pielāgot arī pēdu amputācijas gadījumiem. Bet viņš arī sper soli tālāk. Viņš iedomājas, ka pat veseliem cilvēkiem dažās situācijās var noderēt trešā roka. Kāpēc gan nepasniegt papildu roku — robotizētu neiznīcināmu ekstremitāti, kas nejūt sāpes — ugunsdzēsējam vai kādam citam, kas darbojas ekstremālos apstākļos? Un astronautiem, kuri remontē savu kuģu virsmas, var būt noderīgas arī rokas, kas darbojas ārpus uzvalka.
"Es sāku šo ierīci kā protēzi, taču tai var būt daudz pielietojumu," stāsta Ciccarese. "Es ceru, ka varu darīt kaut ko cilvēces labā, piemēram, Dzelzs vīrs."
Ciccarese bija laivu dizainers dienā un robotu cienītājs naktī, aptuveni pirms gada sāka eksperimentēt ar bionisko roku. “Man ir 33 gadi. Laivu dizains ir labs, kāpēc gan ne, bet es gribēju izdarīt kaut ko svarīgu cilvēces labā,” viņš saka, piebilstot, ka plāno ļaut amputētiem pārbaudīt YouBionic 2015. gadā.
"Twitter es runāju ar 5 gadus veca bērna tēvu, kuram trūkst piecu pirkstu. Viņš gaida, kad es to pabeigšu, lai viņa dēls varētu to izmēģināt.
Redaktoru ieteikumi
- Šim 3D printerim Monoprice jubilejas izpārdošanā ir vairāk nekā 50% atlaide
- Nepieciešams pēdējā brīža Helovīna kostīms? Apskatiet šos 3D drukājamos modeļus
- Ražošanas nākotne: 3D drukāšanas evolūcija ar Formlabs
- Tēva dienas dāvanas ideja: šie lētie 3D printeri tiek pārdoti par mazāk nekā 300 USD
- 50 gadus vecā Silīcija ielejas laboratorija, kas praktiski izgudroja moderno skaitļošanu
