Cómo la impresión 3D puede hacer que las manos robóticas sean más asequibles
La tecnología robótica ahora se puede usar para reemplazar las manos humanas, pero el costo es prohibitivo.
El costo promedio de estas manos biónicas es de alrededor de £ 20,000, lo que las pone fuera del alcance de muchas de las 11,4 millones de personas que las necesitan en todo el mundo.
Una nueva empresa británica quiere reducir los costos por un factor de 20, haciendo que la mano sea más asequible.
«La primera mano robótica que hice fue en casa, y estaba jugueteando con ella cuando tenía unos 17 años», dice biomimética abierta Fundador Joel Gibbard.
«Después de investigar un poco, descubrí que esta es un área de verdadera carencia porque los dispositivos que se están desarrollando son demasiado caros para filtrarlos al amputado promedio.
«Así que la mayoría de la gente no los usa ni los toca, especialmente los niños».
Open Bionics adoptó un enfoque diferente: utilizó una impresora 3D para hacer el brazo robótico.
«A medida que la industria de la impresión 3D se desarrolló a fines de la década de 2000, comencé a aprender sobre ella y me di cuenta de que era perfecta para las prótesis, porque cada prótesis está hecha a medida para el individuo, y usar una impresora 3D significa que puede hacerlas de forma rápida y precisa. de forma independiente, y cada uno es diferente pero relativamente económico”, dijo Gibbard.
Además de abaratar el precio del brazo, la impresión 3D permite a Open Bionics diseñar prótesis personalizadas. Al fabricar prótesis basadas en escaneos 3D de extremidades residuales, la empresa puede crear un encaje y una mano ajustados que coincidan con el físico de una persona.
«Cuando se trata de la mano, podemos adaptar su tamaño y forma para reflejar la otra mano del amputado, lo que hace que se vean y se sientan proporcionales y equilibrados».
A diferencia de las técnicas de fabricación tradicionales, la impresión 3D también permite que Open Bionics cambie el diseño de cada brazo, simplemente ajustando el modelo 3D digital.
Gibbard quiere poder jugar libremente con la apariencia de sus extremidades, lo que permite a los usuarios imprimir sus propias personalidades en la biomimética.
«A la gente le encanta el hecho de que es propio, completamente personalizado para ellos, y nadie más tiene lo mismo», dijo.
En un ejemplo bastante deslumbrante de cómo se pueden personalizar las extremidades Open Bionics, la actriz Grace Mandeville mostró una prótesis con cristales de Swarovski incrustados.
«Es increíble porque se ve muy bien y me gusta mucho la moda. Un brazo que se destaca y muestra tu personalidad es lo mejor que existe», dijo Mandeville.
El prototipo de mano Open Bionics puede abrir y cerrar un solo dedo y pulgar. Cada dedo tiene un actuador que proporciona suficiente movimiento para que la mano permita al usuario tomar una taza o una botella. Gibbard cree que las personas eventualmente podrán pellizcar objetos entre un solo dedo y el pulgar.
«Por el momento, descubrimos que puedes darle la mano y a la gente le encanta hacerlo», dijo Gibbard.
«Todavía estamos trabajando en cómo se sujetan los dedos. No tienen mucho agarre en este momento y no hemos perfeccionado cómo se cierran los dedos».
«Queremos que sea muy intuitivo y muy fácil aprender algo como esto. El próximo prototipo lo será, pero todavía tenemos trabajo por hacer».
Además de ser hábiles, las prótesis robóticas también deben ser livianas, y es aquí donde Open Bionics tiene una ventaja sobre la competencia, con un peso de 250 gramos en comparación con los modelos más caros que van desde los 450 gramos hasta los 500 gramos.
Actualmente se tarda unos tres días en imprimir una mano y un encaje con el Lulzbot. La mano está impresa como «una pieza fuerte de material flexible», lo que reduce el número de componentes y ahorra tiempo de fabricación y montaje.
Además de hacer que la mano sea más ligera, el método permitirá que Open Bionics altere la flexibilidad de las articulaciones de los dedos para que los objetos puedan agarrarse sutilmente.
La mano está controlada por los músculos del brazo o la espalda del usuario. Dentro de la prótesis hay sensores que detectan señales eléctricas enviadas a estos músculos. Luego, la electrónica amplifica estas señales y las convierte en comandos de movimiento para los dedos y el pulgar.
«Funciona con un sensor electromiográfico. Es una tecnología comprobada en la industria de las prótesis», dijo Gibbard.
«Actualmente no tenemos la capacidad de hacer coincidir un dedo humano, por lo que solo le envía un pulso, dice ‘abrir’ y abrirá el trazo, y ‘cerrar’, hará el trazo cerrado. Es bastante intuitivo .»
Según Gibbard, solo toma 10 minutos aprender a controlar la mano, y se necesita más tiempo para dominarlo.
El equipo necesita la aprobación de los reguladores médicos antes de vender el brazo, pero Gibbard espera que el brazo Open Bionics esté listo en aproximadamente un año. El equipo de cuatro personas está creciendo y el negocio se financia a partir de una variedad de fuentes.eso Completó con éxito la campaña de crowdfunding en 2013 Y ganó el segundo premio en la competencia Make it Wearable de Intel el año pasado.
Eventualmente, Gibbard planea lanzar el diseño protésico y el software para que las universidades y las personas ocasionales puedan imprimir en 3D y ajustar las manos.
El objetivo del equipo es bajar gradualmente el precio de la mano hasta alcanzar su objetivo de ventas por debajo de las 1.000 libras esterlinas.
«Es más fácil bajar el precio que subirlo. No creo que cuando comencemos el proceso no esté tan automatizado como nos gustaría y gran parte del proceso tendrá diseñadores involucrados, por lo que probablemente sea más como £ 2,000. Todavía es solo una fracción de las alternativas «.
Un objetivo importante para Gibbard sigue siendo crear manos que sean asequibles y reducir el estigma de usar prótesis, especialmente para los niños.
«Los niños en la escuela son tímidos acerca de sus diferencias físicas, y a sus padres les rompe el corazón verlos crecer un poco tímidos. Si pudiéramos hacer algo inspirador para ellos, una mano robótica al estilo de un superhéroe, sería muy gratificante para hacerlos sentir orgullosos de sus diferencias físicas».
