В мире сейчас бесчисленное количество вариантов протезов, напечатанных на 3D принтерах, столько, что мы сталкиваемся с новыми изделиями каждый день. Только вчера, поклонники Metal Gear Solid (прим. компьютерная игра в стиле стелс-экшен) получили возможность распечатать любимые изделия из этой игры. А сейчас два исследователя из Вашингтонского университета Чжэ Сюй и Эмануэль Тодоров направили свое внимание на биомиметическое функционирование человеческой кисти руки, стараясь создать то, что может стать наиболее “человеческой” антропоморфной робототехнической рукой, когда-либо созданной.

Перед созданием роботизированной руки, дуэт начал с лазерного сканирования человеческого скелета руки. Затем Сюй и Тодоров напечатали на 3D-принтере искусственные кости, которые были смоделированы после сканирования, что позволило им скопировать комплект открепленных суставов, который есть у нас в наших кистях рук.

Джэ Сюй рассказал: "Мы распечатываем на 3D принтере искусственные кости, которые были ранее отсканированы с помощью лазера с модели трупного скелета руки, и соединяем их с искусственными суставами пальцев, чьи амплитуды движения, жесткость и динамические характеристики очень близки к их человеческим аналогам. Дизайн нашей роботизированной руки однозначно сохраняет важные биомеханические основы человеческой руки на анатомическом уровне."

Видеоролик c Vimeo: The Highly Biomimetic Anthropomorphic Robotic HandВ дополнение к 3Д напечатанным искусственным костям, исследователи создали соединяющие связки, разгибатель и сухожилия сгибателей для руки со спектром сухожилий,  которые представляют собой легкие и высокопрочные волокна на основе геля и скопированных мягких тканей с вырезанными лазером резиновым покровом. Заключительной частью биомиметической руки были "мускулы", которые были скопированы на кабели 10 сервоприводов Dynamixel, они способны копировать запястья человеческой руки.

Что удивительно, эта антропоморфная робототехническая рука не просто построена, как настоящая человеческая рука, а она работает также хорошо, как человеческая. Эта точная биомеханическая функция больше всего достигается за счет передового конструирования руки, которая основывается на 3D-распечатанных искусственных костях. Она достигается с помощью этого лучше, чем с помощью различных видов программирования. Хотя рука контролируется исследователями через дистанционное манипулирование, которое позволяет им управлять роботизированной рукой с помощью движений своей собственной руки, они также испытывают ее, как будто исследования роботизированной руки вскоре могут быть использованы в исследованиях регенерации конечности. Исследователи считают, что их биомиметическая рука может использоваться, как 3D основа для биосовместимых материалов, которые могут помочь человеческому мозгу лучше контролировать протезы в ближайшем будущем.

“Все эти перспективные технологии требуют подходящих основ для роста трансплантированных клеток” - добавил Сюй. “Мы собираемся сотрудничать с исследователями из биологической и тканевой инженерии, чтобы глубже изучить его потенциал и служить в качестве биоизготовления приборов/основ в развивающихся областях нейропротезирования и регенерации конечности.”

Полный исследовательский отчет, который озаглавлен как “Дизайн Весьма Биомиметической Антропоморфной Робототехнической Руки в Направлении Искусственной Регенерации Конечности”, будет представлен на Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA) в Стокгольме(Швеция), в мае.

Источник