Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Поново ходање у персонализованом роботу за егзоскелет

Ексо егзоскелетно одело са белим 3Д штампаним колицима.

Разговарајте о кораку у будућност… Роботи егзоскелети, који су некада били домен научне фантастике, сада помажу људима у потреби да се извуку из својих колица. Једног дана у не тако далекој будућности, они могу све заједно заменити колица. Замислите да можете стајати усправно и ходати поново након неколико мјесеци или година на столици. Мора да је то невероватан осећај, нова врста слободе.

Ови роботски егзоскелети постају нова мускулатура за људе који их користе, и као и свако јединствено тело, сваки егзоскелет захтева сопствену опрему и сопствени интерфејс са особом коју подржава. Ова потреба - природно повезивање егзоскелета и особе - изазвала је недавну сарадњу између Екса Бионицса и 3Д системи.

Ексо Бионицс, компанија са седиштем у Калифорнији, од 2005. године је пионир у инжењерингу роботских егзоскелета. Данас су њихови егзоскелети неки од најнапреднијих дизајна у свету за људе који желе да допуне своју мобилност. Један по један, Ексо помаже људима да поново размисле о физичким ограничењима, а ми у 3Д системима смо желели да још више усмеримо ту мисију стварањем 3Д штампаних делова који би побољшали везу између тела и Ексо робота. Заједно смо хтјели да робот за егзоскелетал буде особан.

Повезивање човека и машине

3Д-одштампани делови бедра Ексо одела

“Када сам први пут обукао Ексо, причврстио сам уређај и устао. То је био одлучујући тренутак ”, каже Аманда Боктел у видеу Екса Бионицса. Аманда је претрпела катастрофалну повреду кичмене мождине на сњежној скијалишту у Колораду прије више од 20 година и од тада је у инвалидским колицима - док је Ексо Бионицс није учинила пробним пилотом за своје егзоскелетно одијело. Након састанка, ЦЕО 3Д Системс Ави Реицхентал је понудио да јој Ексо буде опремљен са 3Д штампаним компонентама, а пројекат је почео озбиљно.

Циљ је био створити прилагођене дијелове који би могли држати тијело на одређеним мјестима како би се осигурала равнотежа и подршка, док се пажљиво избјегавају подручја склоних модрицама. Истовремено, интерстицијални делови су морали да минимизирају време потребно да се обуче и скину одело. 3Д-штампани делови су такође морали да буду довољно јаки да држе тело у разним државама и да буду довољно флексибилни да обезбеде удобност.

За креирање ових прилагођених делова, дизајнери 3Д система Сцотт Суммит и Густаво Фрицке прво су скенирали Аманду од главе до пете. Они су користили резултујући 3Д модел да би креирали персонализоване ЦАД моделе за компоненте на одређеним тачкама на оделу - потколенице, бутине и кичму. Скенирање им је омогућило да створе равномерну дистрибуцију притиска око мускулатуре ногу, које су веома осетљиве на неравномерни притисак упркос недостатку тактилног осјета. Суммит и Фрицке су такође моделирали спиналну подршку као дигитални просек између стојећих и седећих скенова, тако да се може прецизно и удобно прилагодити горњем делу тела, без обзира на положај.

3Д-одштампана подршка за леђа

Естетика је такође била важан фактор. У том смислу, дизајнерски тим је настојао да визуално повеже Амандино тело са Ексо одијелом. Можете видети да комади садрже неке прелепе елементе дизајна као што су глатке кривине, сложени обрасци и мишићаве нити. Штавише, филигрански узорак омогућава да кожа проветри, што смањује стварање зноја, смањује трење и ризик од инфекције. Фрицке и Суммит су чак дизајнирали дршке унутар 3Д-штампаних форми прерушених да умање конотације које долазе заједно са визуелним дршком.

Након израде ЦАД модела сваке компоненте, дизајнерски тим 3Д је штампао прототипове преко ноћи како би тестирали прикладност и функцију, и направили потребне измене. Уосталом, можете провести цијели дан дизајнирајући дигитално, али тестирање дизајна у стварном свијету је непроцјењиво. Када су завршили овај процес итеративног дизајна, коначни дијелови су били 3Д штампани користећи 3Д Системс Селективну технологију ласерског синтерирања, која је изабрана управо за његову способност да производи лагане, робусне делове.

Тим је заменио чичак траке које су раније подржавале Аманду у Ексо оделу са овим новим 3Д штампаним елементима. Као што можете видети на сликама, дизајни су прилично запањујући, а изгледали су још боље када је Аманда дебитовала хибридни егзоскелет у новембру 2013. године, док је стајала на позорници у Будимпешти и ходала.

Напредовати

Аманда хода високо у Будимпешти

"Овај пројекат представља тријумф људске креативности и технологије", рекла је Аманда. "Дубоко сам захвалан и одушевљен." Очекујемо да ће овај тријумф и многи вољети да га слиједе у будућности. Овај пројекат показује да са преваленцијом 3Д скенирања, дизајна и 3Д алата за штампање, можемо направити немогуће.

Са ручним алатима за скенирање, као што је Сенсе скенер, и процес који укључује прилагодљив, али дизајниран за израду шаблона за масовну производњу, овакви пројекти могу постати изводљиви у великом обиму. 3Д штампање то доноси на стол: могућност локализације и прилагођавања током производње за масе. У случају персонализоване медицине, као и код овог Ексо одела, та комбинација значи бољу, персонализовану бригу о пацијенту и виши квалитет живота широм света.

Овај пројекат нам говори да долази више добрих ствари. Амандино одело је само почетак.

Удео

Оставите Коментар