Mensen mogen allemaal dezelfde algemene vorm hebben, maar wanneer we een geschikte vervanging voor een ontbrekende ledemaat moeten vinden, is het duidelijk dat tussen de verscheidenheid aan vingeldiensten en hand -Breadths, een-size-fits-all prothetisch gewoon niet knippen. Openbionics brengt een draai aan de techniek van vandaag op Prothetics, waardoor een raamwerk van tools wordt uitgezet dat flexibel genoeg is om te passen in het spectrum van handvormen en ons in staat stelt ons eigen prothetisch thuis te creëren dat kan voldoen aan de uitdaging van veel alledaagse taken.
Minas Liarokapis van het OpenBionics-team gaf een gesprek op de SuperConferentie van het Hackaday Superconferentie van dit jaar die de ontwerpoverwegingen en speciale kenmerken van het project bestreek. Dit buitengewone werk werd opgenomen met de 2e prijs in de Hackaday-prijs van 2015. Geniet hieronder en ga met ons mee na de pauze als we veel meer details bedekken die deze prothese ontwikkelen.
Mechanica
De prothetiek van vandaag is duur. Waarom? Veel van deze opties zijn het resultaat van veel op maat gemaakte onderdelen die een gecompliceerd fabricageproces vereisen, om nog maar te zwijgen van de koppel-dichte, grootte-beperkte motoren die deze mechanismen moeten besturen. Met een dure prijskaartje, het is gemakkelijk om te proberen de allesomvattende Uber-hand te ontwerpen en, onderweg, mis een specifiek gebruik-case volledig als standaard als een waterfles vastgrijpt.
De mensen bij Openbionics namen een andere aanpak. In plaats van eerst te reiken naar de all-omvattende Uber-hand, gekenten ze hun probleem en ontdekten ze om te doelen voor een prothetisch die zou helpen bij dagelijkse taken. Met een beperkt probleem kunnen ze beginnen met het modelleren van een optie die zowel flexibel als economisch zou zijn voor de persoon die het nodig had.
Indexed Pose Selectie
Mechanisch is het ontwerp een engineering triomf. Met slechts twee motoren en een creatief indexeringsmechanisme, kan hun hand geschikt zijn voor 144 verschillende houdingen die veel van de taken van het dagelijkse leven kunnen passen om te grijpen, knijpen en wijzen. De eerste motorschakelaars die van de wijsvingers zullen volgen met het hand-close-gebaar, de tweede doet het zware tillen van de resterende vingers tot een dichtbij met de kabels. Met slechts twee motoren bespaarden Openbionics gewicht en kosten zonder op te offeren van een gedetailleerde bibliotheek van poses om het dagelijks leven aan te pakken.
Parametrische handgeneratie
De snelle prototypegereedschappen van vandaag stellen ons in staat om snel functionele elementen te draaien die niet worden beperkt door de dimensies van aandelenonderdelen. Openbionics sprong op deze functie door een resizame CAD-model voor hun prothetisch te creëren. In plaats van het ontwerp tot een enkele grootte te beperken, definiëren cruciale waarden uit de andere hand van de geamputeerde parameters die de uiteindelijke dimensies van de hand hebben om te vervaardigen. Ten slotte, aangezien niet alle tools beschikbaar zijn voor elke gegeven persoon, havent hun ontwerphavens eenvoudig tussen een lasersnijder en 3D-printer. Met een probleem dat zo bijzonder is als de vorm van elk menselijk lichaam, heeft Openbionics ons een parametrisch raamwerk gegeven dat de vorm ermee zal veranderen.
Vooruit gaan
Openbionics ‘Prothetische toolchain valt in een vergelijkbare pas met concepten zoals geminplateerde meta-programmering. Terwijl het programmeren, zijn er tijden dat we wat data-structuur nodig hebben zoals een wachtrij of ringbuffer. We hebben ze een paar keer eerder geschreven, maar het lef van het programma is geen taak die we een derde keer willen schrijven. Hoewel we niet volledig een oude oplossing kunnen kopiëren, omdat ons nieuwe probleem verschillende parameters heeft, kunnen we echter die parameters in een thema optreden dat vervolgens de gewenste gegevensstructuur van onze keuze genereert met onze gewenste cruciale kenmerken.
Net zoals in metaprogramming, invoeren we de parameters van onze gewenste uitkomst, en de tools doen de hulpmiddelen het opheffing van het genereren van die uitkomst. Openbionics neemt deze begrip toe en past het toe op het genereren van een real-world object, een prothetisch die zo speciaal is als de persoon die het draagt.
Met een ontwerp-workflow die aanneemt dat de gebruiker een andere hand zal hebben waaruit de parameters van de prothetic zijn, probeert Openbionics niet de optie voor alle soorten amputeen te zijn. Niettemin hoeft het niet te zijn! Integendeel, het team achter Openbionics heeft een voorbeeld ingesteld van het goede werk dat we kunnen doen met het bedienen van anderen met close-to-home-tools. Ze hebben ons laten zien dat het geen miljoenen dollars inneemt om een verschil te maken, dat we opties kunnen maken die zichzelf kunnen hervormen om het probleem te matchen, en dat, ja, we kunnen echt iets anders afdrukken naast kerstversieringen. Openbionics maakt een prachtige 2e plaats in de Hackaday-prijs van dit jaar door elk van ons de tools te geven om een paar knoppen te incarneren, klikt op onze eigen prothetische.