Przejdź do treści

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej pracują nad bioniczną protezą ręki

Spis treści

Na Politechnice Wrocławskiej powstaje bioniczna proteza ręki, która może wykonywać różne ruchy chwytne oraz manipulacyjne i jest sterowana przy pomocy biosygnałów. Jest przeznaczona dla pacjentów dla osób z jednostronną lub dwustronną amputacją na poziomie przedramienia.

Prace nad bioniczną protezą prowadzi zespół składający się z 12 osób z Politechniki wrocławskiej, w tym m.in. informatycy, mechanicy, elektronicy oraz automatycy i robotycy. W projekt zaangażowani są również specjaliści w zakresie chirurgii i rehabilitacji z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, w zakresie biomechaniki z Politechniki Warszawskiej oraz firma protetyczna Ortopes, wspomagająca projektowanie elementów interfejsu protezy z pacjentem.

BEEPP

– Proteza o nazwie BEEPP (Bionic, Ergonomic, Economic, Polish Prosthesis) jest złożoną strukturą składającą się z kilku przenikających się systemów, w tym medyczno–rehabilitacyjnego, informatycznego, mechanicznego, elektronicznego i robotycznego – mówi dr inż. Andrzej Wołczowski, kierownik projektu realizowanego w Centrum Innowacji i Biznesu PWr.

Sama proteza waży około pół kilograma, a jej maksymalna siła uchwytu wynosi ok 100 N. Sztuczna dłoń ma dziewięć aktywnych stopni swobody (niezależnie napędzanych przegubów-stawów ręki) i jest sterowana biosygnałami pobieranymi nieinwazyjnie bezpośrednio z kikuta protezowanej kończyny, co pozwala na bardziej naturalne sterowanie ruchami protezy, niż w obecnych na rynku rozwiązaniach komercyjnych.

Cześć mechatroniczna protezy obejmuje aktywną ortezę łokcia, stanowiącą zarazem interfejs mechaniczny łączący protezę z kikutem przedramienia i pozycjonujący elektrody systemu pomiaru biosygnałów na kikucie protezowanej kończyny, mechaniczne przedramię zakończone aktywnym nadgarstkiem, które integruje system zasilania i pokładowy system mikroprocesorowy (interpretujący komendy systemu bionicznego i sterujący kinematyką protezy) oraz pięciopalczastą rękę z sensorami kontaktu z chwytanym przedmiotem.

Bioniczna proteza drukowana w 3D

Elementy mechaniczne protezy – obejma ramienia, przedramię oraz dłoń – zostały wykonane całkowicie w technologii druku proszkowego 3D z tworzywa PA12. Naukowcy rozważają połączenie tego rozwiązania z technologią odlewania precyzyjnego ze stopu magnezu. Połączenie tych dwóch pomysłów pozwoli docelowo na szybką personalizację wytwarzanych protez.

Proteza jest przeznaczona dla osób z jednostronną lub dwustronną amputacją ręki na poziomie przedramienia (tzw. amputacja transradialna). Projekt zakłada, że będzie możliwa jej personalizacja ze względu na rodzaj amputacji: prawa/lewa kończyna, kształt kikuta oraz posturę ciała pacjenta – w zakresie rozmiarów aktywnej ortezy łokcia, mocowania systemu pomiaru biosygnałów na kikucie, przedramienia – oraz samej ręki w dwóch lub trzech rozmiarach.

– Największym wyzwaniem w przygotowaniu protezy było właściwe opracowanie trzech kluczowych podsystemów, których odpowiednie działanie rzutuje na komfort użytkownika. Chodzi o interfejs (zarówno mechaniczny, jak i elektroniczny) protezy z pacjentem, algorytmy sztucznej inteligencji rozpoznające intencje pacjenta co do ruchu protezy oraz mechatroniczną strukturę samej dłoni. Wszystkie mają kluczowe znaczenie dla niezawodności, funkcjonalności oraz wygody codziennego stosowania protezy – podkreśla dr inż. Andrzej Wołczowski.

Teraz konstruktorzy przygotowują się do testów z pacjentami, które zaplanowano na koniec tego roku. Osoby po amputacji ręki zainteresowane udziałem w badaniach proszone są o kontakt z kierownikiem projektu dr. inż. Andrzejem Wołczowskim – andrzej.wolczowski@pwr.edu.pl.

Źródło i fot.: Politechnika Wrocławska

Udostępnij:

lub:

Podobne artykuły

Naukowiec z PWr opracował wraz z zespołem nowy model leczenia przewlekłej choroby skóry

Prace nad budową prototypowego komputera kwantowego dla wojska na zaawansowanym etapie

laboratorium

Polacy opisali nowy typ reakcji chemicznej przy tworzeniu cegiełek DNA

Wyróżnione artykuły

Popularne artykuły