پرینت ۳بعدی ربات پوشیدنی

کوین لنگلوئیس، محقق ودانشجوی دکترای دانشگاه وریج بروکسل (دانشگاه آزاد بروکسل) معتقد است که انسان در آستانه یک انقلاب تکنولوژیکی می باشد که عمیقا شیوه زندگی ما را تغییر خواهد داد. کوین عضو گروه تحقیقاتی رباتیک و مکانیک این دانشگاه است که زمینه اصلی تمرکز آنها بر روی روباتیک پوشیدنی می باشد. وی بر این باور است که ربات های پوشیدنی در آینده بخشی از این تغییر اساسی هستند. این تکنولوژی نتایج قابل ملاحظه ای را در اقدامات توانبخشی، تقویت نیروی انسانی، پیشگیری از خطر و کمک به فعالیت های روزانه نشان می دهد. برای اطلاعات بیشتر مقاله زیر را مطالعه کنید.

استفاده از اسکنر سه بعدی جهت ساخت ربات پوشیدنی

اسکن سه بعدی و پرینت سه بعدی ربات پوشیدنی

علیرغم این واقعیت که پیشرفت های قابل توجهی در این زمینه صورت گرفته است، یک مشکل عمده حل نشده همچنان وجود دارد: چگونگی دستیابی به تعامل کامل بین انسان و ربات پوشیدنی؟

با توجه به این که هر فرد بیومکانیک و تناسب اندامی خاص خود را دارا می باشد، پاسخ به این سوال آسان نیست. تناسب اندام ابعاد اندام ها و قابلیت های آن و بیومکانیک هر شخص نحوه حرکت و راه رفتن آن شخص می باشد. این موضوع نیاز به یک راه حل شخصی سازی شده برای هر فرد دارد. در ابتدا این گروه تحقیقات خود را با خرید پروتز های قابل تنظیم که توسط تسمه ها و قلاب ها به بدن متصل می شدند آغاز کردند. در این مدل ارتزها جا به جایی در اجزا صورت می گرفت که سبب عملکرد نامناسب می شد. سپس یک راه حل جایگزین یافتند. با استفاده از اسکن سه بعدی و ثبت آناتومی هر فرد، امکان طراحی  ارتز شخصی فراهم آمد.  به این ترتیب می توان اتصال سخت تر به دست آورده و مقاومت ربات را افزایش دهید. در حال حاضر پژوهش در این زمینه نادر است. تا کنون بیشتر تحقیقات در ارتباط با مبانی این ماشین ها، عملگرها و کنترل آنها بوده است.

ارتزهای شخصی

اسکن سه بعدی پا

این گروه تحقیقاتی با استفاده از اسکنر  Artec Eva ارتزهای شخصی طراحی و تولید کردند. اسکنر Eva یک فرآیند اسکن دقیق و سریع کمتر از ۵ دقیقه را فراهم کرده و تصویر دیجیتالی بیمار را کامپایل می کند. تولید ارتزها با استفاده از اسکن سه بعدی به زمان و تلاش کمتری نسبت به استفاده از قالب گچ نیاز است. بر اساس اطلاعات بیومکانیکی هر فرد می توان گشتاور ها یا نیروهای مفصل های زانو، مچ و لگن را که فرد هنگام راه رفتن به آن نیاز دارد تخمین زد. همراه با این داده ها و اطلاعات فشار آستانه درد (حداکثر فشاری که یک انسان می تواند در یک ناحیه خاص قبل از احساس درد تحمل کند) یک نمونه اولیه ارتز می تواند طراحی شود. یکی از ویژگی های کلیدی عملگرها ، استفاده از یک عنصر کشویی قابل تنظیم  مانند یک فنر با متغیر به صورت سری با یک درایور الکتریکی است. ذخیره انرژی، افزایش حداکثر قدرت، تحمل بار ضربه و امپدانس خروجی پایین ویژگی هایی هستند که در زمان انتخاب باید به آنها توجه کرد. اسکنر Artec Eva  سه بعدی ما را قادر می سازد که تمام این پارامترها را به یک ارتز جمع و جور و ارگونومی متصل کنیم.

اسکن سه بعدی و تولید ارتز شخصی

اسکن سه بعدی پا و تولید ارتزهای شخصی

برای ایجاد ارتزهای سفارشی، کوین ابتدا مناطقی که نیاز به اسکن کردن باشد را انتخاب می کند.  سپس او یک یا چند شخص را برای آزمایش کردن ارتز انتخاب می کند. این افراد اسکن شده و داده ها در نرم افزار Artec Studio 3D پردازش می شوند. ایجاد یک فایل STL از اسکن ها یک فرآیند ساده در داخل استودیو Artec می باشد. مسئله بسیار مهم کیفیت بسیار بالای اسکن است تا هیچ حفره ای در مدل نداشته باشیم و هماهنگ سازی اسکن ها را آسان کنیم. ابزاری به نام Sharp Fusion  اسکن ها را به هم متصل کرده و مدل نهایی را تولید می کند. نرم افزار Artec Studio یک رابط بصری و ابزار قدرتمند را فراهم کرده که به دانشمندان و مهندسین درانجام تحقیقات در زمینه رباتیک پوشیدنی کمک می کند. ”

اسکن سه بعدی و تولید ارتزهای شخصی

پس از پردازش، فایل STL به نرم افزار CAD منتقل می شود. مرحله نهایی تولید پروتز با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی است. پس از پرینت سه بعدی پروتز با استفاده از فیبروکربن و یک کامپوزیت اپوکسی تقویت می شود. استفاده از اسکن سه بعدی و پرینت سه بعدی به علت فراهم کردن مدرک دیجیتالی بسیار مفید می باشد. همچنین امکانات بیشتری را در زمینه ساخت یا تولید پروتز فراهم می کند و اجازه می دهد تا از تکنیک های کامپیوتری (CAM) مانند پرینت سه بعدی استفاده شود. این به نوبه خود باعث کاهش هزینه ها و افزایش کیفیت شده و کارایی محصولات را بهبود می بخشد.

در فیلم زیر یک ربات پوشیدنی به راه رفتن فردی معلول کم کرده است. دیدن این فیلم را از دست ندهید.

منبع: www.artec3d.com

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdf

pdf اسکن سه بعدی و پرینت سه بعدی ربات پوشیدنی

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین

به این پست امتیاز دهید
اسکن سه بعدی و پرینت سه بعدی ربات پوشیدنی

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *