Минчане разрабатывают подвижную руку, которую можно распечатать на 3D-принтере

«Все максимально доступно, чтобы человек, сидя дома, мог заказать детали на eBay, распечатать по инструкции и собрать дома». 42.TUT.BY встретился с авторами проекта MYoTriton, которые создают электромеханическую кисть руки с помощью 3D-печати.

Что мы делаем: двигатели вместо мышц

Олег Гальцев и Сергей Арефьев работают над технологичной кистью уже около года. Руку они проектируют в свободное от основной работы время. В «обычной» жизни Олег — программист, Сергей — инженер-конструктор.

Протез, который они создают, будет предназначен для тех людей, у которых рука отсутствует до локтя — из-за травмы или врожденных особенностей. Главный и первый пользователь технологичной кисти — отец Олега, который потерял руку около 20 лет назад.

— В какой-то момент я увидел, что в Германии делают бионические протезы, — рассказывает программист. — Я связался с этой клиникой: мне сказали, что стоить это будет 25 тысяч евро.

Олег заинтересовался темой и начал искать способ, как удешевить подвижную кисть. Позже к нему присоединился Сергей, который специализируется в трехмерном проектировании.

Вдвоем разработчики создают протез, который объединяет электронику и механику. Функцию мышц в нем выполняют электродвигатели, кости — напечатанные на 3D-принтере детали. Пальцы могут сгибаться и разгибаться.

— Похожие современные протезы с помощью датчиков фиксируют напряжение на определенных мышцах, — объясняет Олег.

Чтобы сделать протез дешевле, разработчики решили отказаться от сложной системы управления и разработали свою.

— Мы ушли от принципа миоэлектрических датчиков, тем самым удешевив и упростив управляющую часть. Аппаратную начинку и саму руку мы разрабатываем с помощью 3D-печати, что тоже очень дешево.

Разработчики утверждают, что разработанный ими протез кисти, напечатанный на 3D-принтере, будет стоить около 500 долларов. Это очень мало — цена «обычного» неподвижного протеза составляет около 1000 долларов. Бионические же варианты могут потянуть на десятки тысяч долларов.

Как мы это делаем: «Такого механизма раньше мы не видели нигде»

Главная особенность протеза — простая система управления. Человек может вращать той частью руки, которая осталась у него ниже локтя. Это и будет главным сигналом для механизма.

Специальные «клещи» крепко держат культю и реагируют на поворот. Они могут вращаться внутри механизма. Внешний же слой — «кожух» — «держится» за остальную руку и остается неподвижным.

Разработчики объясняют: двух сигналов — поворот по часовой стрелке и обратно — будет достаточно, чтобы управлять пальцами: сжать или разжать.

— Человеку не нужно двигать каждым пальцем по отдельности, — объясняет Сергей. — Есть ограниченный набор движений: вы либо сжимаете все пальцы, либо, к примеру, работаете с компьютерной мышью и используете один-два.

Сменив режим работы протеза, можно будет переключиться на другое движение — например, нажатие одним пальцем вместо хвата всей кистью.

Прототипа всей кисти пока нет. Зато Олег и Сергей уже показывают распечатанный на 3D-принтере палец, подключенный к системе управления. Палец двигается плавно и аккуратно, реагируя на поворот «клещей». Хотя сейчас он выглядит незамысловато, строение у механизма довольно сложное.

— Внутри пальца есть червячный редуктор, четыре подшипника, плита, на которую крепится электродвигатель, тяга, которая создает движение, — рассказывает Сергей. — Даже собрать его из готовых деталей — кропотливая работа.

Сейчас готово четыре пальца — от указательного до мизинца. Большой еще предстоит продумать, спроектировать и напечатать.

— Пока мы не до конца разобрались с функцией большого пальца — как он будет выглядеть, как крепиться к руке и работать. Когда мы решим этот вопрос, мы сможем распечатать корпус кисти. Пока делать это нет смысла.

На пластиковый «скелет» разработчики планируют надевать «перчатку», чтобы рука выглядела естественно. Также Олег и Сергей разработали свой механизм поворота кисти и способ изготавливать гильзу — искусственный аналог предплечья.

— Такого механизма управления протезом, как делаем мы, раньше мы нигде не видели, — говорит Олег. — Возможно, мы плохо ищем. Но сейчас до всего доходим сами, это уникальные разработки.

Чего добились: «Пока у нас нет цели заработать на этом»

С проектом кисти разработчики выступали на конкурсе социальных проектов Social Weekend. После него посыпались предложения о помощи. Оказалось, спонсировать проект практически нет смысла — все компоненты дешевые. Зато нашелся владелец 3D-принтера, который теперь помогает печатать детали для прототипа.

— Пока у нас нет цели заработать на этом. Мы делаем проект открытым — на сайте выкладываем все файлы. Любой сможет скачать файлы для 3D-печати и напечатать детали самостоятельно.

Микросхемы тоже все описаны, они не стоят баснословных денег. Цена моторчика, к примеру, — в районе 5 долларов. Все максимально доступно, чтобы человек, сидя дома, мог заказать детали на eBay, распечатать по инструкции и собрать.

Когда кисть будет готова, разработчики обещают опубликовать инструкцию по сборке. Если протез и будет продаваться, цену обещают не заламывать.

— Вообще мы рассматриваем проект и как бизнес, — говорит Олег. — Но я думаю, когда кисть сделается, это придет само собой. В первую очередь стоит цель помочь людям. А заработать на этом — проблем никогда не будет.

Что дальше: «Нужны владельцы бионических протезов»

Прототип кисти разработчики обещают показать к Новому году. Многие элементы должны стать компактнее, чем те, что они показывают нам. Первым опробует кисть отец Олега. Однако от помощи других волонтеров разработчики тоже не отказываются.

— Нам нужны люди в Минске, у которых есть бионические протезы, чтобы послушать их мнения. Даже у самых известных брендов есть проблемы, о которых не говорят в рекламе. Например, BeBionic — у них очень «хватучая» перчатка — ей можно взять стакан или вилку. Но в ней невозможно надеть рубашку или пиджак — она слишком липкая. Вот такие отзывы нам сейчас нужны.

На бионические ноги или глаза разработчики переходить не планируют. А вот как усовершенствовать кисть — уже задумываются.

— У нас есть другие идеи. Но мы решили довести то, что сейчас разрабатываем, до логического завершения — печати и сборки. После того как мы закончим это, будем совершенствовать и думать дальше.

Источник TUT.BY

There are no comments

Add yours

Отменить ответ

Comment

Name

Email

Url

Введите код с картинки (CAPTCHA) *