3D-печать помогла отцу сделать механический экзоскелет руки для дочери (+ видео)

Именно так случилось с Бодо Хоненом, чья пятилетняя дочь Лорелея внезапно заболела острым миелитом (AFM) — опасным воспалением спинного мозга, которое вызывает похожие на полиомиелит симптомы и может нанести серьезный вред организму и даже привести к летальному исходу.

К счастью, Лорелее удалось выздороветь, но из-за болезни ее левая рука оказалась почти полностью парализованной, кроме кисти и запястья. Несмотря на физиотерапию, у Лорелеи было мало шансов восстановить полную подвижность руки, но ее отец не стал сдаваться.

Хонен, ранее занимавшийся программированием, стал изучать вспомогательные устройства в виде механических экзоскелетов, которые позволяют парализованным пациентам научиться эффективно использовать мышцы. Отец решил создать для Лорелеи устройство, которое помогло бы ей восстановить подвижность руки. Конечность немного двигалась, то есть, сигналы достигали нервов, и Хонен решил изготовить механическую руку, чтобы способствовать созданию и укреплению сигналов.

Хотя у него не было опыта создания роботов, Хонен составил план – он решил отсканировать руку Лорелеи и напечатать на 3D-принтере две легкие шины для охвата конечности ниже и выше локтя. Эти шины должны соединяться с мотором, управляемым с помощью встроенных сенсоров. Он обратился за советами к сообществу любителей 3D-печати и робототехники в видеороликах на YouTube – люди со всего мира стали помогать ему.

Создав несколько экспериментальных прототипов, Хонен был готов перейти к изготовлению более серьезного устройства. Отсканировав руку Лорелеи, на основе полученных данных отец создал 3D-модель и напечатал шины из пластика PLA, сначала в виде плоских пластин. Затем он снова нагрел их и с помощью копии руки Лорелеи придал им необходимую форму. Установив сенсоры, Хонен столкнулся с другой проблемой – мышечные сигналы оказались слишком слабыми, и электроника не улавливала их. Здесь на помощь пришли технологии компьютерного обучения – Хонен связался с компанией, работающей над похожим продуктом, и получил прототип с 17 электродами. Через несколько дней алгоритм научился распознавать, когда Лорелея хотела пошевелить рукой, и передавать сигналы устройству.

Благодаря инновационным технологиям и добровольцам со всего мира отец и дочь достигли значительного прогресса, хотя работа продолжается. Прототип механической руки оказался в десять раз легче и в десять раз дешевле, чем альтернативные технологии. Теперь Хонен намерен сделать технологию доступной всем желающим. Узнать больше о его работе можно на странице в Facebook.