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经济实惠的假肢赋予急促
发表于12/22/202020
当伊斯顿Lachaplelle明天无限制开始努力建立他的第一个假肢手时,他还在十几岁。六年后,他已经从早期原型到精制产品,并有一个目标发展机器人的假肢,可以以急剧降低成本的方式制造。当然,拥有正确的直流电动机和齿轮是他的设计的关键。
没有肢体出生的人和那些人缺乏机器人的假体选择,价格合理,提供长期可靠的使用。Besides the stigmatization people missing a limb often go through because of their differences, children in such positions are faced with the facts that theyaren’t able to do what other children do, don’t look like other children, and may be ridiculed by their peers - with sometimes devastating results.
典型的儿童和成人假肢设备的价格在3万到10万美元之间。因为孩子们也在成长,这个价格对许多家庭来说是完全无法承受的。相比之下,“无限明天”计划在今年晚些时候以大约1万美元的价格推出他们的先进假肢手。该公司的目标是使他们的技术负担得起和易于获得,他们已经引入了突破性的新兴技术来做到这一点。例如,他们的机械手和机械臂假肢结构是使用一种名为MultiJet Fusion (MJF)的3D打印工艺制造的,该工艺能够匹配肤色,并包括任何可能存在的个人颜色变化,如雀斑或胎记。指甲是有磁性的,也可以用多种方式来绘制或装饰。这对那些担心自己长得像朋友和兄弟姐妹,并希望能像他们一样生活的孩子来说尤其重要。通过对对方肢体的扫描,以及其他的测量,产生了这个人独有的插座和设备——无需大量的试验和错误,就能为使用者提供完美的匹配。
当然,看起来只是故事的一部分。功能和有用性对于机器人假肢来满足日常生活的挑战至关重要。Lachappelle从大规模技术开始,在他的设计中锻炼扭结,并证明他的理论年前在提出他现在的产生。
如果你能想象突然没有能力使用你的一只手,你也可以想象一个截肢者或没有肢体出生的人必须经过一天。一旦假肢被整合到一个人的生命中,崩溃就会成为一个巨大的刺激。这意味着长寿命和可靠性至关重要。这是公司在建立早期设计时挣扎的内容。他们选择的电机和齿轮箱工作得很好,但由于日常使用的压力 - 特别是考虑到儿童的动态行动 - 在几个月的运作后,这些部件通常会分解。
拉加贝尔说:“我们需要找到一个电动机和齿轮头,不仅要准确和可重复,而且要比我们当时使用的更可靠。”在研究了这种可能性之后,他们决定将maxon(陶顿,MA)设计和制造的两个直流电机结合起来。“我们不仅获得了更高质量的电机,在相同尺寸的包装中,我们还获得了相当大的速度和扭矩增加。”
由于Maxon DC电动机很小,因此它们在儿童的机器人手中轻松融合,这是对缺陷的占地面积的测试。“这也允许我们在成年假肢在孩子的假肢中使用相同的电机,减少我们在手头所需的组件数量,”Lachappelle说。
这些电机和所有的电子设备都被安置在机器人的手掌里。这些电机具有更大的功率密度、更高的速度和扭矩,使用特殊的触觉传感器作为反馈,从而可以精确地控制机械手的抓地力。
maxon用于机械手的产品是该公司的DCX 12S系列电机和GPX 12HP系列齿轮头。拉丝直流电机可以使用电池供电好几天,电池可以通过无线充电设备充电。该电机可以在3V到12V的电压下以超过9000 rpm的速度运行,提供1.6W的输出。最大连续扭矩输出约1.9 mNm。电机采用贵金属和滚珠轴承设计,运行平稳。GPX 12HP是一种行星齿轮头,根据应用的性质,在各种减速比下提供安静的操作。
运动系统的精确控制是通过该公司开发的独特肌肉传感器完成的。人工智能算法对肌肉数据进行处理,解码用户的意图,然后将这些数据转换为手部动作。触觉反馈被整合到设备中,让触觉被感知,创造了一个类似人类的反馈循环。
魅力
16岁的Charis喜欢编织、弹钢琴、看孩子和和家人在一起。她很小的时候就放弃了笨重的肌电手臂,之后就再也没有戴过假肢。但四肢的缺失导致她的身体养成了一些不健康的习惯,平衡来弥补她手臂的长度,这导致了她的肩膀疼痛。有了她的TrueLimb,她已经准备好体验更整齐的身体带来的好处,做其他人认为理所当然的事情,比如把头发扎成马尾辫。
娜塔莎
Natasha是一个始终微笑的九岁,喜欢留在活跃和玩游戏。出生于腿部肘部下方的肢体差异,由于其体重和佩戴线束的不适,她已经放弃了传统的假肢。但随着她在扮演小提琴和学习忍者战士式体操的新目标,她寻找了Truelimb的先进能力,所以她的梦想可能成为现实。
明天无限:
帮助孩子们是明天无限的大部分时间。他们不仅专注于美学,他们采取了建议,以用户以方便的方式改进假肢,使它们能够更好地打开手掌而不是手臂提供更好的手腕运动 - 但是用户可以更容易地接受。由于每个设备由高分辨率的数字扫描制成,因此通常比标准假肢更好地符合标准的假肢。这些机器人假肢的最佳方法不是它们的颜色,他们的操作或他们的长寿,而是儿童和年轻人使用它们的微笑。