3D Esta Mano Protésica Impresa Combina Velocidad y Fuerza

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3D Mano protésica

Las extremidades protésicas no 3D han recorrido un largo camino desde las pesadas y sólidas manos y piernas de antaño, pero aún así es difícil conseguir un buen rango de movimiento sin una maquinaria compleja o voluminosa. 

Sin embargo, una nueva investigación de Cornell utiliza un mecanismo de impresión inteligente diseñado en 3D para lograr velocidad y fuerza con una construcción simple, y también cuesta mucho menos.

“El desarrollo de extremidades protésicas requiere que los diseñadores realicen concesiones difíciles entre tamaño, peso, fuerza, velocidad y costo del sistema de actuación”, afirman los investigadores en su artículo. 

Una mano protésica mecánica de vanguardia pueden costar más de 10,000€,

La tecnología 3D abarata el precio

Las manos más baratas usan componentes más baratos, por supuesto, lo que podría significar que la mano puede agarrarse con fuerzapero no rápidamente , o viceversa

Esto se debe en parte a que una mano mecánica necesita poder ajustar la fuerza que está aplicando muy rápidamente sobre la marcha, y esto generalmente implica algún tipo de transmisión variable o relación de engranaje dinámico. 

Pero Kevin O’Brien y sus colegas desarrollaron una nueva forma de hacer que el motor ajuste su velocidad y fuerza sin usar cientos de componentes finamente mecanizados. De hecho, él motor y la mano pueden imprimirse casi en su totalidad en 3D.

Funciona de la siguiente manera: los dedos de la mano están controlados  mediante cables flexibles que se extienden a lo largo de su longitud. Estos cordones se pueden apretar o aflojar para hacer que los dedos tomen diferentes posiciones. 

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Pero en la mano ADEPT (accionada de forma adaptativa a través de transmisiones pasivas elastoméricas) estas bobinas tienen en sus centros un núcleo cilíndrico flexible, cuya forma puede modificarse apretando un “tendón” separado a su alrededor.

 Cuando el tendón está suelto, el núcleo es más ancho y gira rápidamente, produciendo un movimiento rápido y sensible. Cuando se aprieta el tendón, se reduce el radio del núcleo y, en consecuencia, aumenta el par mientras disminuye la velocidad.

No hay cambios de engranajes ni engranajes de dientes: si la mano determina que necesita un poco más de torsión para sostener algo, puede contraer apretando el tendón solo un poco. 

Y tan pronto como necesite soltar o atrapar algo rápidamente, el tendón puede aflojarse y los dedos se mueven rápida y ligeramente.

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Esta simplicidad y la facilidad de fabricación hacen que sea mucho más barato que otras opciones, mientras que todavía proporciona una gran versatilidad y capacidad de respuesta.

“Los beneficios de ADEPT  es que pueden imprimirse en 3D rápidamente (50 por hora), a bajo costo (< 1€ por pieza) y en muchos factores de forma compacta”, escribieron los investigadores. 

Una mano entera podría construirse por menos de 500€.

Aún así, es un enfoque prometedor y lo suficientemente general como para que también se pueda usar en piernas, brazos y trajes esqueleticos artificiales. Puedes leer más en Science Robotics .

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