ساخت بازوی رباتیک سه‌بعدی با قابلیت جایگزینی در زیر آرنج

دانشجویان این مطالعه سال گذشته نیز موفق به ایجاد یک اندام مصنوعی شده بودند و اخیرا نیز این گروه از محققان با ایجاد نمونه اولیه یک بازوی رباتیک کاملا کاربردی که امکان چرخش ساعد و حرکات باز و بستن دست را فراهم می‌کند، گامی رو به جلو برداشته‌اند. این اندام مصنوعی بر اساس حسگرهای الکترومیوگرافی توسعه داده شده است که این حسگرها دستورات انقباض عضلانی بیمار را جمع‌آوری کرده و این تکانه‌های الکتریکی را به سیگنالی تبدیل می‌کند که ریزکنترل‌گر /میکروکُنترلر بتواند آن را درک و استفاده کند.

میکروکُنترلر(Microcontroller) گونه‌ای ریزپردازنده است که دارای حافظه دسترسی تصادفی(RAM) و حافظه فقط‌خواندنی(ROM)، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی(I/O) و درگاه ترتیبی(Serial Port) درون خود تراشه است و می‌تواند به تنهایی ابزارهای دیگر را کنترل کند.

به نقل از دانشگاه پلی‌تکنیک کاتالونیا ،این اندام مصنوعی دارای پلی‌لاکتیک اسید با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی ایجاد شده است و بنابراین می‌توان آن را با هزینه کم تولید کرد.

لوییز بونتو اورتونو (Lluís Bonet Ortuño) یکی از محققان این مطالعه گفت: یکی از اهداف اصلی ما هنگام توسعه اندام مصنوعی، ساختن نمونه اولیه با فناوری‌های مقرون‌به‌صرفه بود. به طوری که بتوان آن را به طور مداوم بدون هزینه زیاد تولید و اصلاح کرد. با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی، این اندام مصنوعی را می‌توان با هزینه بسیار کمتر نسبت به پروتزهای مشابه موجود در بازار ایجاد کرد.

همچنین این نمونه اولیه که کاملا توسط محققان گروه Arm2u طراحی شده است، شامل چهار بخش اساسی است که به روشی هماهنگ با هم کار می‌کنند. یکی از آن چهار بخش سوکت (socket) است که دستگاه را محکم روی اندام نگه می‌دارد. دومین بخش پرونو (prono) است که بیشتر اطلاعات لوازم الکترونیکی، عناصر و اطلاعات کنترل و وضعیت اندام مصنوعی را در خود ذخیره می‌کند. گیره(gripper) نیز مورد دیگری است و بخشی است به شکل گیره که برای دستکاری اشیا به کار می‌رود و در نهایت، قسمت الکترونیکی که از میکروکنترلر Arduino Uno برای اتصال حسگرها، موتورها و سایر بخش‌ها برای کنترل دستگاه و گزارش وضعیت آن به کاربر استفاده می‌کند.

گفتنی است، این نمونه اولیه دارای چندین قابلیت است که می‌توان به صفحه نمایش LCD اشاره کرد که به طور مداوم وضعیت عملکرد صحیح اندام مصنوعی را گزارش می‌دهد و اطلاعاتی در مورد عمر باتری و دمای داخلی و موارد دیگر ارائه می‌دهد. علاوه بر این، در طراحی این اندام مصنوعی جدید، قابلیت انطباق افزایش یافته است که امکان تنظیم اندازه بازو را به کاربر می‌دهد که این امر باعث راحتی بیشتر آن می‌شود.