Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Opět v individuálním exoskeletálním robotu

Ekso exoskeletální oblek s bílými 3D potiskem.

Mluvte o kroku do budoucnosti… Exoskeletální roboti, kdysi doménou sci-fi, nyní pomáhají lidem v nouzi vstávat z vozíku. Jednoho dne v nepříliš vzdálené budoucnosti mohou společně vyměnit invalidní vozíky. Představte si, že budete moci stát vysoký a znovu chodit po měsících nebo letech v křesle. Musí to být neuvěřitelný pocit, nový druh svobody.

Tyto robotické exoskeletony se stávají novým muskulaturou pro lidi, kteří je používají, a stejně jako každý jedinečný organismus, každý exoskeleton vyžaduje své vlastní vybavení a vlastní rozhraní s osobou, kterou podporuje. Tato potřeba - přirozeně propojit exoskeleton a osobu - vyvolala nedávnou spolupráci mezi Ekso Bionics a 3D systémy.

Ekso Bionics, společnost se sídlem v Kalifornii, je od roku 2005 průkopníkem ve strojírenských robotických exoskeletonových oblecích. Dnes jsou jejich exoskeletony jedny z nejmodernějších návrhů na světě pro lidi, kteří chtějí doplnit svou mobilitu. Jeden po druhém pomáhá Ekso lidem přehodnocovat fyzická omezení a my v 3D Systems jsme chtěli řídit tuto misi ještě dále vytvořením 3D tištěných částí, které by posílily spojení mezi tělem a robotem Ekso. Společně jsme chtěli, aby exoskeletální robot byl osobní.

Připojení člověka a stroje

3D vytištěné stehenní části obleku Ekso

„Když jsem poprvé oblékl Ekso, připoutal jsem přístroj a vstal jsem. To byl rozhodující okamžik, “říká Amanda Boxtel ve videu Ekso Bionics. Amanda utrpěla katastrofální poranění míchy na zasněženém svahu Colorado před více než 20 lety a od té doby je na invalidním vozíku - dokud ji Ekso Bionics neudělala zkušebním pilotem pro svůj exoskeletální oblek. Po setkání s ní, generální ředitel společnosti 3D Systems Avi Reichental nabídl, že její Ekso bude doplněn o 3D tiskové komponenty a projekt začal vážně.

Cílem bylo vytvořit přizpůsobené díly, které by mohly držet tělo ve specifických místech, aby byla zajištěna rovnováha a podpora, přičemž se pečlivě vyhýbají oblastem náchylným k otlakům. Zároveň musely intersticiální části minimalizovat čas potřebný k nasazení a sundání obleku. 3D potištěné díly musely být také dostatečně pevné, aby držely tělo v různých stavech a zůstaly dostatečně pružné, aby poskytovaly pohodlí.

Pro vytvoření těchto přizpůsobených dílů, návrháři 3D systémů Scott Summit a Gustavo Fricke nejprve prohlédli Amandu od hlavy k patě. Výsledný 3D model využili k vytvoření personalizovaných CAD modelů pro komponenty na konkrétních místech obleku - holeně, stehna a páteře. Skenování jim umožnilo vytvořit rovnoměrné rozložení tlaku na svalstvo nohou, které je vysoce citlivé na nerovnoměrný tlak i přes nedostatek hmatového pocitu. Summit a Fricke také modelovali podporu páteře jako digitální průměr mezi stojícími a sedícími skeny, takže se mohli přesně a pohodlně přizpůsobit horní části těla bez ohledu na polohu.

3D zadní potisk

Estetika byla také důležitým faktorem. V tomto ohledu se tým návrhářů snažil vizuálně spojit tělo Amandy s oblekem Ekso. Můžete vidět, že kusy obsahují některé krásné prvky, jako jsou hladké křivky, složité vzory a svalovité prvky. Filigránský vzor navíc umožňuje odvětrání pokožky, což snižuje nahromadění potu, snižuje tření a riziko infekce. Fricke a Summit dokonce navrhli úchyty v 3D tištěných formách, které byly zamasované, aby zmenšily konotace, které přicházejí spolu s vizuální rukojetí.

Vytvořili jsme CAD modely jednotlivých komponentů, návrhový tým 3D vytiskl prototypy přes noc, aby otestoval vhodnost a funkčnost a provedl nezbytné změny. Koneckonců, můžete strávit celý den navrhování digitálně, ale testování designů v reálném světě je neocenitelný. Po ukončení tohoto iteračního procesu byly finální části 3D vytištěny pomocí technologie 3D Systems Selective Laser Sintering, která byla vybrána speciálně pro její schopnost vyrábět lehké, robustní díly.

Tým nahradil popruhy na suchý zip, které předtím podporovaly Amandu v obleku Ekso s těmito novými 3D potištěnými prvky. Jak můžete vidět na obrázcích, návrhy jsou dost ohromující a vypadaly ještě lépe, když Amanda debutovala hybridní exoskeleton v listopadu 2013, když stála na pódiu v Budapešti a šla.

Posun vpřed

Amanda chůze v Budapešti

„Tento projekt představuje triumf lidské tvořivosti a technologie,“ řekla Amanda. „Jsem hluboce vděčný a nadšený.“ Očekáváme, že tento triumf a mnozí z nich budou v budoucnu následovat. Tento projekt demonstruje, že s převahou 3D skenovacích, designových a 3D tiskových nástrojů můžeme dělat nemožné.

S ručními skenovacími nástroji, jako je Sense scanner, a procesem, který zahrnuje přizpůsobitelný, ale šablonový design pro hromadnou výrobu, se takové projekty mohou stát realizovatelnými ve velkém měřítku. 3D tisk přináší, že na stůl: schopnost jak lokalizovat a přizpůsobit při výrobě pro masy. V případě personalizované medicíny, stejně jako u tohoto obleku Ekso, tato kombinace znamená lepší, osobní péči o pacienta a vyšší kvalitu života na celém světě.

Tento projekt nám říká, že přichází více dobrých věcí. Amandin oblek je jen začátek.

Podíl

Zanechat Komentář