Esoscheletri robotici da un kit di progettazione modulare, con componenti di collegamento chiave stampati in 3D

Il progetto congiunto mira a sviluppare esoscheletri idraulici con componenti stampati in 3D

Un progetto di ricerca congiunto tra HAWE Hydraulik , l’ Università tecnica di Monaco e voxeljet mira a sviluppare esoscheletri di “robot leggeri” da un kit di progettazione modulare, con componenti di collegamento chiave stampati in 3D. Una delle applicazioni principali per questi esoscheletri sarebbe aiutare le persone con paralisi a più arti a completare compiti e guarire.

L’esoscheletro proposto in questo progetto di ricerca congiunto utilizzerebbe un sistema idraulico e parti stampate in 3D per leggerezza e potenza (Immagine tramite HAWE Hydraulik).
Nel 2014, il ricercatore TUM Gordon Cheng e il suo team hanno guadagnato fama mondiale quando un uomo paraplegico che indossava il loro esoscheletro ha dato il via al primo pallone alla Coppa del mondo FIFA . Da allora, il team ha scoperto che indossare un esoscheletro non aiuta solo le persone nel momento: promuove un aumento a lungo termine della funzione motoria. Sebbene nessuno dei pazienti del dottor Cheng sia ancora in grado di camminare da solo, è entusiasta delle potenziali applicazioni.

Perché la stampa 3D è importante per la visione di Cheng? Perché la sua prossima grande preoccupazione è il fattore flessibilità.

“L’esoscheletro che stavamo utilizzando per la nostra ricerca finora è in realtà solo un grosso pezzo di metallo e quindi piuttosto ingombrante per chi lo indossa” , ha detto Cheng , quando è stato intervistato sulla sua ricerca a dicembre. “Voglio sviluppare un esoscheletro ‘morbido’, qualcosa che puoi indossare semplicemente come un capo di abbigliamento che possa sia percepire le intenzioni di movimento dell’utente sia fornire un feedback istantaneo.”

Il professor Gordon Cheng dell’Università Tecnica di Monaco è noto per le sue ricerche sugli esoscheletri come trattamento per i paraplegici. Spera che un esoscheletro più “flessibile” sia più facile da usare e promuova una maggiore guarigione (Immagine tramite Astrid Ekert / TUM).
La stampa 3D ha una lunga storia di utilizzo per creare esoscheletri flessibili e leggeri. In questo progetto voxeljet AG, con il suo background nel binder jetting e nella stampa industriale, realizzerà parti di collegamento come passanti integrati per tubi flessibili per renderli più leggeri. Per rendere l’esoscheletro più potente, HAWE con sede in Germania progetterà un sistema elettroidraulico leggero, composto da una piccola unità di potenza, un sistema di tubi flessibili e un cilindro idraulico. “Ogni grammo conta”, afferma il brief del progetto, “poiché l’utente non dovrebbe essere gravato da un peso aggiuntivo elevato”.

Il brief richiede un prodotto finale “paragonabile per dimensioni e forma a un braccio umano” e capace di tutto, dalla riabilitazione medica alla produzione artigianale. L’obiettivo finale del progetto è creare un esoscheletro che le persone possano utilizzare come un’estensione di se stesse piuttosto che come uno strumento ingombrante.

“Prendiamo la guida come esempio”, ha detto Cheng. “Mentre guidi una macchina, non pensi alle tue mosse, vero? Ma ancora non sappiamo come funzioni davvero. La mia teoria è che il cervello in qualche modo si adatti all’auto come se fosse una parte del corpo. Con questa idea generale in mente, sarebbe fantastico avere un esoscheletro che sarebbe abbracciato dal cervello allo stesso modo “.

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