Applications

Eksoskeletna roka

Eksoskeletna podporna roka za otroke s SMA

Zgodba

Končni cilj raziskave v medicini je izboljšati zdravje, vendar še vedno obstajajao področja, ki nimajo učinkovitega odgovora pri boju proti bolezni.

Ena izmed njih je spinalna mišična atrofija (SMA). Je genetska nevromuskularna bolezen, ki je podedovana in prizadene živce, odgovorni za delovanjem mišic. Otroci z manj hudimi simptomi SMA se soočajo z možnostjo progresivne izgube mišic, mobilnosti in motoričnih funkcij. Po celem svetu se ti otroci ne morejo gibati brez posebnih zunanjih podpornih pripomočkov.

Po meri izdelana eksoskeletna roka je naprava, ki otrokom omogoča premikanje rok, risati, se igrati in izražati – to kar otroci radi počnejo. Ideja se je porodila pri starših z otroki s spinalno mišično atrofijo (SMA), ki niso našli ustrezne rešitve. Radek je bil otrok, ki je prvič premaknil roke zahvaljujoč rešitvi, ki jo je razvil Design studio Barłomiej Gaczorek ter izdelano na 3D tiskalniku Sinterit Lisa.

Exoskeleton hand

Izziv

Izziv je bil oblikovat in izdelati cenovno ugodeno, dostopno in enostavno za uporabo dinamično eksoskeletno podporno roko za otroke. Otrokovo udobje in zabava sta bila vedno na prvem mestu ter določila videz naprave in izbor inženirskih rešitev. Prav tako smo se osredotočili na čim večjo fleksibilnost uporabe in razbremenitev teže roke.

Celoten postopek proizvodnje z uporabo tehnike 3D SLS tiskanja, naj bi bil zelo natančen, časovno učinkovit in čim bolj prostoročen. S tem bodo otroci čakali manj časa na možnost premikanja rok.

Rešitev

Zahvaljujoči 3D tiskanju in najsodobnejšimi orodji za oblikovanje smo lahko izpolnili vse te zahteve. Fusion 360 omogoča kompleksno analizo gibanja in optimiizacijo oblik. Interne zapletene dele lahko proizvede samo zelo natančen 3D tiskalnik z močnimi, nestrupenimi materiali. Brez močnosti 3D SLS tiskanja bi bila izdelava prototipov naprave bistveno težja in dolgotrajnejša.

3D tiskanje nam omogoča bistveno zmanjšati čas oblikovanja, testiranja in razvoja eksoskeletne roke za otroke. To je mogoče zaradi možnosti izdelave in izboljšave lastnih prototipov le v nekaj urah. SLS 3D tiskanje ohrani zahtevane natančnosti in tolerance (0.05 mm). Proizvodnja zelo podrobnih in trdnih kosov brez potrebe po tiskanju podpor je velika prednost selektivnega laserskega sintranja. Druga stvar, vendar nič manj pomembna, je uporabnost in občutek pripomočka invalidnemu otroku. V primeru SLS tehnologije je ta občutek zagotovo najboljši. Otrokovo udobje – najpomembneše v tem celotnem procesu – je tukaj na prvem mestu.

“Odločil sem se tiskati elemente s SLS tehnologijo zaradi zapletene notranje strukture. Pri drugih tehnologijah kot je FDM, nebi dosegel željenih natančnosti in toleranc (0.05 mm), ki so zahtevane za delo z ležaji. Poleg tega, FDM tiskanje zahteva podpore in njihova odstranitev je zamudna. Tudi udobje pripomočka, je bistveno boljša pri SLS/SLA tehnologiji. Cena tiskanja s Sinterit Lisa je že zelo nizka v primerjavi z drugimi industrijskimi storji in kvaliteta je perfektna.“ razlaga Bratłomiej Gaczorek.

Exoskeleton hand

V medicini je še vedno veliko področij z namenom za izboljšavo motoričnih funkcij, kjer je lahko 3D tiskanje alternativna rešitev, enostavna za uporabo in izredno natančna. Eksoskeletna roka za otroke je le ena izmed mnogih možnih načinov uporabe SLS 3D tiskalnika. Glavna stvar je, da Sinterit ponuja rešitve danes, je dostopen in enostaven za uporabo.

Izvedeni Rezultati

Uporaba 3D tiskarske tehnologije na področju medicine, še posebej na področju izboljanja motoričnih veščin, niso več sanje. Uporaba 3D tiskanja je pripomorala pri:

  • Ustvarjanju notranjih kompleksnih oblik z zadostno natančnostjo, kar zmanjša število potrebnih delov.
  • Ker so SLS deli trdni, trpežni in lahki, smo z njimi povečali udobje uporabnikov.
  • Natančnost SLS tiskanih delov je odprla pot za izvedbo popolnoma novih rešitev in in zmanjšala trenje med komponentami.
  • Ko gre za krajšanje časa, se pri 3D tiskanju lahko več osredotočimo na probleme in rešitve namesto ročnega dela izdelave. Napravo lahko prejemniku izročite hitreje in ceneje z zmanjšanjem procesa poskusov in napak ter prikrajšate delo zdravnikov in oblikovalcev.
  • Še več, SLS natisnjene dele se lahko sestavi skupaj z drugimi materiali, kot so kovina ali tiskovine iz drugih tehnologij.

Avtor in pobudnik projekta:
Bartłomiej Gaczorek Design studio

Exoskeleton hand
Exoskeleton hand
Exoskeleton hand
Exoskeleton hand
Exoskeleton hand
Exoskeleton hand