MIT 設計可提供觸覺回饋的3D列印充氣義肢

0

近年來,具有功能的電子義肢有了長足的進展。但總歸來說,這類義肢除了所費不貲,往往也又重又硬、並不舒適。近期,MIT 麻省理工學院與上海交通大學的工程師設計了一款柔軟、輕盈而且有機會低成本製作的義手。

這款義手的受試者已經展示,這款義肢在日常活動如拉拉鍊、倒果汁或撫摸貓咪的動作上,可以跟金屬製成的電子義肢表現差不多好──有些情況下甚至更好。

這款新設計的充氣義肢柔軟而富有彈性,大約重兩百多公克,全部的零件成本約五百美金,成本與重量皆是電子金屬義肢的零頭。

目前這款義肢尚未走向商業化,但研究團隊已經對其潛力非常期待。除了性能與現有的電子義肢相近,而且製作成本極低,可望提供收入不高的截肢者一線曙光。

此處柔軟的義肢手指設計,與動畫電影《大英雄天團》的充氣機器人杯麵,在概念上有異曲同工之妙。團隊使用柔軟富彈性的材料 EcoFlex 製作義肢手指的外層,內部嵌入骨架,就像手部的指骨一樣;而這些可自由彎曲的手指,再連接到以3D列印製作的「手掌」。

而不像傳統以電動裝置控制每隻手指,研究人員改以氣動系統與氣閥的設計,經由改變手指的充氣狀況、以此讓每隻手指作出彎曲伸直的變化。如此氣動系統可以外連配戴在腰部,減輕了義肢行動部分的重量。

氣動系統則與來自手臂的肌電感測器連動,如此,配戴義肢的人可以藉由手臂肌肉操作義肢的手指,作出握拳、握手、捏取東西的動作。

而除了做到各種實用的手指動作,研究人員更挑戰讓電子義肢的功能再更進一步──提供觸覺回饋。研究人員在每個指尖安裝壓力感測器,觸動時產生的電訊號會被傳到手臂上的特定位置,所以像是食指有碰到東西,受試者就可以「感覺到」。

此項設計已經進行申請專利,團隊並預計持續改進其感測與運動的功能,希望中有一天能將相關「軟機器人」技術推廣至商業市場,造福更多有需要的人士。

資料來源:MIT

延伸閱讀:不用植入晶片!美國大學研究用腦波控制機械手臂
機器手臂也要有情感!角色化概念讓使用者體驗更友善

加點製造為產品開發專業知識交流社群,專業問答提供開發者互助學習,也可以快速的搜尋在地的優秀設計與製造廠商。優秀產品資訊歡迎投稿

與 60,000+ 讀者一起訂閱最新文章

最後修改日期: 24 8 月, 2021