德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院開發(fā)智能肌電手，可用3D打印實(shí)現(xiàn)定制

肌電假肢是目前殘疾人使用的相對高級的假肢，它通過骨骼肌中產(chǎn)生的肌電圖（EMG）信號控制肌電假手。 據(jù)南極熊了解，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員開發(fā)出一種先進(jìn)的五指3D打印假肢，旨在通過智能機(jī)制減輕用戶的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。他們的3D打印手假肢集成了傳感器，先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)，手掌底部的RGB攝像頭和手背上的彩色顯示屏，可自動抓取物體。

“在機(jī)械設(shè)計方面，一種自適應(yīng)的，驅(qū)動的機(jī)制被用來讓手指抓取任意形狀的物體，”研究人員解釋說。“傳感器系統(tǒng)包括兩個電機(jī)中的位置傳感器和用于基于視覺的抓取的RGB相機(jī)。板載嵌入式系統(tǒng)通過藍(lán)牙集成傳感器信息，視覺信息，用戶反饋和狀態(tài)信息。

研究人員表示，該手部假肢是第一個將相機(jī)集成在手掌中的裝置。為了確保人性化的外觀，包括電機(jī)，機(jī)構(gòu)，嵌入式系統(tǒng)，傳感器，用戶反饋和用戶界面在內(nèi)的完整硬件被集成到普通男性手掌中。KITUProHand可作為獨(dú)立單元完全啟動和控制，無需任何外部計算資源。

假肢外部采用PA2200材料通過選擇性激光燒結(jié)進(jìn)行3D打印，PA2200是功能原型3D打印中最常用的材料之一。據(jù)研究人員稱，3D打印被選擇作為一種制造方法，以便使用他們的3D打印手為佩戴者進(jìn)行個性化生產(chǎn)。手指使用PA2200進(jìn)行3D打印，以匹配手掌的強(qiáng)度和視覺外觀�；�于TUAT/Karlsruhe機(jī)構(gòu)，通過力分配傳動同時驅(qū)動所有四個手指，拇指由第二馬達(dá)帶動。該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)允許手指在物體周圍自然地成形。

研究人員進(jìn)行了幾項(xiàng)測試，使用3D打印的手抓取不同形狀的家用物品。通過這些方式，60個物體中的85.2％可以從平坦表面成功地抓取，在嘗試抬起信用卡等非常薄的物體時，發(fā)生了抓握失敗。

“盡管機(jī)械和嵌入式系統(tǒng)的高度集成，我們的方法受限于傳感器的數(shù)量，限制了外部傳感器設(shè)置所提出的復(fù)雜控制方案的應(yīng)用，”研究人員總結(jié)道。“盡管我們看到一個更全面的多模態(tài)傳感器系統(tǒng)的集成以及它在半自治控制方案中的應(yīng)用，作為一個有前途的未來研究課題。基于開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)，我們計劃將我們的工作擴(kuò)展到獨(dú)立的假體，通過集成的計算能力提供大量的智能抓取支持�！�

來源：3D打印智造網(wǎng)