ساخت بازوی رباتیک با کمک فناوری چاپ سه‌بعدی

گروهی از دانشجویان دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا در اسپانیا با کمک فناوری چاپ سه بعدی موفق به ایجاد یک بازوی رباتیک کاربردی شده اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی او، گروهی از دانشجویان رشته مهندسی پزشکی دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا در اسپانیا که تیمی به نام "Arm2u" را تشکیل می‌دهند، اخیرا یک اندام مصنوعی "ترانس رادیال" (transradial prosthesis) ایجاد کرده اند که این اندام مصنوعی جایگزین بازوی از دست رفته در زیر آرنج می شود. نکته قابل توجه این است که این اندام توسط سیگنال های الکتریکی طبیعی تولید شده توسط انقباض عضلانی افراد کنترل می شود.

دانشجویان این مطالعه سال پیش نیز موفق به ایجاد یک اندام مصنوعی شده بودند و اخیرا نیز این گروه از محققان با ایجاد نمونه اولیه یک بازوی رباتیک کاملاً کاربردی که امکان چرخش ساعد و حرکات باز و بستن دست را فراهم می کند، گامی رو به جلو برداشته اند. این اندام مصنوعی بر اساس حسگرهای الکترومیوگرافی توسعه داده شده است که این حسگرها دستورات انقباض عضلانی بیمار را جمع آوری کرده و این تکانه های الکتریکی را به سیگنالی تبدیل می کند که ریزکنترل گر /میکروکُنترلر بتواند آنرا درک و استفاده کند.

میکروکُنترلر(Microcontroller) گونه ای ریزپردازنده است که دارای حافظه دسترسی تصادفی (RAM) و حافظه فقط خواندنی (ROM)، تایمر، پورت های ورودی و خروجی (I/O) و درگاه ترتیبی (Serial Port) درون خود تراشه است و میتواند به تنهایی ابزارهای دیگر را کنترل کند.

این اندام مصنوعی دارای پلی لاکتیک اسید با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی (۳D printing) ایجاد شده است و بنابراین میتوان آنرا با هزینه کم تولید کرد.

"لوییز بونتو اورتونو" (Lluís Bonet Ortuño) یکی از محققان این مطالعه اظهار‌کرد: یکی از اهداف اصلی ما هنگام توسعه اندام مصنوعی، ساختن نمونه اولیه با فناوری های مقرون به صرفه بود. به طوری که بتوان آن را به طور مداوم بدون هزینه زیاد تولید و اصلاح کرد. با استفاده از فناوری چاپ ۳بعدی، این اندام مصنوعی را میتوان با هزینه بسیار کم تر نسبت به پروتزهای مشابه موجود در بازار ایجاد کرد.

این نمونه اولیه که کاملا توسط محققان گروه Arm۲u طراحی شده است، شامل چهار بخش اساسی است که به روشی هماهنگ با هم کار می کنند. یکی از آن چهار بخش "سوکت" (socket) است که دستگاه را محکم روی اندام نگه می دارد. دومین بخش" پرونو"( prono) است که بیشتر اطلاعات لوازم الکترونیکی، عناصر و اطلاعات کنترل و وضعیت اندام مصنوعی را در خود ذخیره می کند. گیره (gripper) نیز مورد دیگری است و بخشی است به شکل گیره که برای دستکاری اشیا بکار میرود و در نهایت، قسمت الکترونیکی که از میکروکنترلر Arduino Uno برای اتصال حسگرها، موتورها و سایر بخش ها برای کنترل دستگاه و گزارش وضعیت آن به کاربر استفاده می کند.

این نمونه اولیه دارای چندین قابلیت است که میتوان به صفحه نمایش LCD اشاره کرد که به طور مداوم وضعیت عملکرد صحیح اندام مصنوعی را گزارش می دهد و اطلاعاتی در مورد عمر باتری و دمای داخلی و موارد دیگر ارائه می دهد. علاوه بر این ، در طراحی این اندام مصنوعی جدید، قابلیت انطباق افزایش یافته است که امکان تنظیم اندازه بازو را به کاربر می دهد که این امر باعث راحتی بیشتر آن می شود.