Доступные напечатанные на 3D-принтере протезы рук смогут стать еще технологичнее

На сегодняшний день основой проекта стали несколько ключевых моделей, которые можно распечатать и собрать всего примерно за 50 долларов, хотя некоторые волонтеры вносят изменения в зависимости от конкретных целей или нужд человека, для которого предназначен протез. Теперь группа экспертов из Лаборатории технологических инноваций Массачусетского технологического института (MIT) намерена внести свой вклад в дальнейшее развитие продукта, предоставляя право использовать свои разработки e-NABLE и другим некоммерческим организациям.

Напечатать на 3D-принтере протез руки достаточно просто, именно поэтому e-NABLE и другим подобным организациям удается привлечь столько волонтеров. С другой стороны, создать функциональный напечатанный на 3D-принтере протез гораздо сложнее. Группа ученых из Массачусетского технологического института работает над усовершенствованием популярных моделей протезов, доступных в интернете.

Для начала команда скачала и изготовила несколько моделей – большинство из них из пластика PLA. Исследователи обнаружили, что у этих протезов есть несколько ограничений, в частности, связанных с удерживанием предметов. Разработчики предложили новые модели, в которых все пальцы действуют по отдельности, соединяясь с центральной точкой распределения нагрузки – такая конструкция улучшает гибкость протеза и прочность захвата, а также позволяет удерживать предметы практически любой формы.

Ученые из Массачусетского технологического института нашли и другие способы улучшить модели протезов рук. В частности, им удалось добавить в пластик вещество, которое меняет цвет в зависимости от температуры – таким образом, пользователи могут «почувствовать» тепло. Такое нововведение может помочь избежать травм или повреждения протеза, например, расплавления. Кроме того, команда работает над тактильным аспектом, который позволит чувствовать давление. Система представляет собой гибкие трубки, проложенные от кончиков пальцев к предплечью, наполненные жидкостью. При сжатии протеза мешочки с жидкостью на предплечье будут помогать пользователю понять, насколько сильно они сжимают руку.

Еще одна представленная группой разработка предназначена специально для участников некоммерческого проекта Wounded Warrior Project для ветеранов. Это механическая напечатанная на 3D-принтере рука с моторами и Arduino, которой можно управлять с помощью мышечных сенсоров. Изготовление такой руки обойдется примерно в 350 долларов – она совместима с протезами кистей от e-NABLE. Каждый сенсор соединяется с деталью Arduino, которая приводит в движение конкретный мотор. Например, сокращение грудной мышцы может быть сигналом для сжатия локтя – все движения можно запрограммировать. Моторы способны поднимать до 11 кг, сейчас команда испытывает прочность напечатанных на 3D-принтере пластиковых деталей.

Команда из Массачусетского технологического института продолжит работу в течение следующих месяцев, а затем отправит готовые модели e-NABLE и Wounded Warriors Project.