Комментарии 40
Круто!
А какова будет себестоимость (без затрат на R&D) при более-менее крупной партии?
Надеюсь найдутся инвесторы, которые помогут довести до ума и вывести рынок.
Как я отметил в конце статьи, себестоимость исключительно компонентов и материалов составила примерно 100 тыс. рублей. Самыми дорогими компонентами являются моторы и ЭМГ датчик. На текущий момент весь упор был на электрические компоненты и ПО, так что цена крупной партии будет совпадать с объявленной, если конструкция и функционал будут сохранены. Если же подводить под коммерческие решение, то для каждого экземпляра потребуется еще 3 ЭМГ датчика (+150 тыс.), дополнительные датчики и компоненты для мониторинга (~15 тыс.) и модернизация конструкции (не могу предположить точную цифру, но думаю +100 тыс.).
Молодцы, ребят! Было интересно читать техническую часть, но как и большинство разработчиков протезов вы забываете очень важную часть - UX дизайн. Вы же не протез в вакууме делаете, а создаете его для людей. То есть нужно учитывать конечного пользователя.
Полностью вас поддерживаю! Такие допущения только по причине отсутствия большого опыта в 3d моделировании. На деле модель протеза требует очень много конструкторских доработок. Как визуальных, так и функциональных (например прорезиненые подушки пальцев для захвата предметов).
Обратились бы к опыту компании Моторика - у них очень крутые кейсы есть.
Открытых ресурсов у них нет, а связывать с ними у нас не получилось. В конце 2019 пытались через посредника в виде одного центра протезирования, но из Моторики нам не ответили. Если бы пришлось изготавливать модель с нуля просто по картинкам, видео и общему описанию, то мы бы не вытянули, так как модель протеза сделать довольно сложно. Именно поэтому мы и использовали базу в виде кисти YouBionic и результат вы видите в статье. Но я полностью согласен, текущая конструкция мало применима к реальной жизни и требует переработки. По большей части она была нужна для отработки на ней ПО и схемотехники.
Вам бы связаться с Дмитрием. И оснащение очень приличное и кадры и главное, есть ресурсы. Полагаю, его такая тематика могла бы заинтересовать, а то распыляется на ерунду всякую ))
Его канал и ролик по протезам рук https://youtu.be/6lqhSErrFUM
Gozdi поддерживаю. Дмитрий крутой чувак, он шарит в эликтрике и производстве. Он активный человек и может стать амбосадором проекта. Моторики у свои протезы и свой бизнес, зачем вы им? А вообще вы молодцы!
Не рассматривали делать упрощенную модель с тремя "пальцами" - большой, указательный и совмещенные оставшиеся три (т.е. они вроде как и отдельные, но с единым приводом и например, соединенные между собой наподобие ласты)?
Рассматривали подобные решения, но пришли к выводу, что хотим именно антропоморфную конструкцию, иначе у нас получился бы скорее манипулятор.
Я понимаю ваши опасения, но все высокосегментные коммерческие решения (из тех что я знаю, например i-Limb, MyoFacil, Michelangelo, bebionic, Моторика) выполнены в виде антропоморфных конструкций. Хотя, некоторые из них выполнены именно с общими приводами для нескольких пальцев. Скорее всего, в современных решениях, описанный вами проблемы решаются опытными конструкторами и механиками. Работать с малогабаритными предметами они уже научились, удерживать крупногабаритные тоже. Например, наше решение может удерживать трехкилограммовый пакет с продуктами (больше не пробовали).
Насколько я знаю, до сих пор основные проблемы подобной бионики заключаются в отсутствии достаточно компактных и мощных аккумуляторов и двигателей, а также достаточно развесистых сенсоров, причем как со стороны культи, так и пальцев.
И совмещение движения пальцев как раз и нужно чтобы уменьшить количество двигателей без существенной потери подвижности.
Ах да, еще где-то слышал, что обладателям подобных протезов зачастую не хватает на них ногтей чтобы всякую мелочь со стола подцеплять.
почему pla а не petg
Большой палец сделан неправильно, остальные пальцы имеют все требуемые степени свободы.
Ну в общем-то тут не только в степенях свободы дело, а ещё в длине пальцев (тут они одинаковые), а также наличии дополнительного сустава на большом пальце
На фотографии длина пальцев (и большого) правильная - образцом служил 3D рентгеновский снимок (компьютерная томография). В таком снимке размеры передаются с тосностью до мм (их делают для планироания операций).
Третий сустав большого пальца имет три степени свободы (здесь только две и одна из них неправильно расположена).
Картинка меня сбила немного
Не согласен с вами по поводу степеней свободы - carpometacarpal joint имеет всего две степени свободы (если не брать в учёт растяжение и сжатие). Фаланги имеют по 1 степени свободы, суставы между фалангой и кистью две и только запястное сочленение содержит три степени свободы.
Про длину пальцев: может мне просто кажется на снимке небольшое несоответствие.
То есть лишние суставы у остальных пальцев вас не смутили? Тут все анатомически верно сделано, просто ладонь не затянута в мешок.
Единственное что я бы сделал по другому- угол первого сустава большого пальца. Вроде как большинство действий с участием большого пальца выполняются так что он перекрывает ладонь по диагонали, а не движется параллельно ладони. Есть статьи на эту тему там это рассмотрено подробнее.
Около запястья это действительно сустав - без него нельзя взять в руку шарообразные предметы. Эти суставы позволяют сложить ладонь "лодочкой". Без них ладонь будет нейизменной "лодочкой" или прямой.
Попробуйте взять в руку цилиндрическую деталь или шар - почувствуете разницу.
держите в руке различнуые предметы и смотрите на третий сустав пальцев (считать от кончика пальцев) .
В зависимости от того что держите они будут выстраиваться или в прямую (если в руке цилиндрический предмет) или в дугу окружности (если в руке шар).
Вот сводить-разводить пальцы (поворот в плоскости ладони) — да. Крутить большим пальцем — да. Кстати, у большого пальца немного другие направления, не те, что на рисунке: поворот на 90 градусов вокруг оси указательного пальца и градусов 15 приближение — отдаление от ладони. И вот эти движения, в отличие от предыдущих, для захвата важны.
Большой палец самый сложный в реализации
Для большого пальца понравился подшипник https://www.skf.com/group/products/plain-bearings/spherical-plain-bearings-rod-ends/radial, правда большеватый по высоте.
У кардана 2 степени свободы, а для большого пальца нужно 3.
А для большого пальца как раз наоборот важно чтобы он держал скручивающее усилие, а не вращался сам. Там не просто так сформировался седловидный сустав
Я выше уже упоминал, что у большого пальца нигде нет 3 степеней свободы. Добавил вам картинку, чтобы вы обратили внимание.
С большим пальцем все сложно, основных степени свободы (третьего сустава от кончика ) действительно 2.
Попробуйте сначала вытянуть все пальцы вперед (ну или приположить на плоскую поверхность).
Далее кончиком большого пальца прикоснитесь к третьему суставу мизинца и посчитайте степени свободы.
Согласен, что есть ложные степени свободы (возможно просто "разболтаны" суставы и у каждого отдельного человека это индивидуально).
Попробуйте сначала вытянуть все пальцы вперед (ну или приположить на плоскую поверхность). Далее кончиком большого пальца прикоснитесь к третьему суставу мизинца и посчитайте степени свободы.
Вращение третьего сустава до предела (градусов на 120-135), отведение пальца от ладони в нем же снова до предела (градусов 30), сгибание второго сустава тоже до предела (грдусов 80).
Ладно, тогда по другому :
Если взять в руку шар (диаметр больше ладони), то пальцы встанут так что бы подущечки кончиков пальцев расположились точно по кругу (будут прилегать к поверхности шара максильной площадью подушечек). Подушечки большого и безымянного пальцев практически параллельны.
Теперь попробуйте вернуть большой палец в положение когда все пальцы были расположены по прямой. Подушечки большого и безымянного стали перпендикулярны.
Большой палец при повороте кроме всего прочего повернулся вокруг продольной оси примерно на 90градусов и в двух других лоскостях примерно по 45 градусов.
Скорее всего это не самостоятельная степень свободы, одна из двух основных выполняет одновременное перемещение большого пальца и одновременно кручение (самостоятельного кручения, как степени свободы нет).
то пальцы встанут так что бы подущечки кончиков пальцев расположились точно по кругу (будут прилегать к поверхности шара максильной площадью подушечек).Это не так. Мизинец прилегает чуть ли не ребром.
Большой палец при повороте кроме всего прочего повернулся вокруг продольной осиНе своей оси, а оси запястье — указательный. Это первая степень свободы 3-го сустава, углы от 0 (в плоскости с ладонью) до ~100 (перпендикулярно ладони). Его вторая степень свободы — приближение-отдаление от ладони. Углы от 0 (прижат к ладони) до ~80 градусов.
Возможно, вас смущает, что вращение происходит вокруг не оси кости большого пальца, а примерно вокруг оси кости указательного. В качестве модели возьмите циркуль. Нога с иголкой будет осью указательного пальца, а с грифелем — большого. Если циркуль вращать вокруг ноги с иголкой получите первую степень свободы, о которой я говорил. Если сдвигать-раздвигать ноги — вторую.
Лишних степеней свободы нет - даже одного нехватает.
И еще - приводы пальцев обязаны амортизировать (с регулируемой жесткостью),
иметь чувствительность (датчики давления и прикосновения) по всей поверхности ладони, в противном случае это будет механизированный протез.
У меня родственник (ветеран ВОВ) был, вообще без рук (до 10 см до локтя) и ног (15 см до колен). Видел как он управляется с обычными протезами. Ходил без палочки (нет рук для ее удержания). Вместо ложки, филки, ножа и еще многих инструментов протезы с требуемыми инстркментами - вполне нормально обходился (жил один, только приходящая мед сестра была). Сам ходил в магазин за продуктами, продавщиц больше всего смущала необходимость самим доставать кошелек из кармана (сам он не мог).
Могу сказать, что современные протезы еще недостигли по удобству тех что были у родственника (ну кроме внешней эстетики). Старые протезы стоили копейки, современные мало того что неудобны, так еще и цену имеют дикую (инвалиды конечно денег не платят, но цена прямо влияет на число и время обновления протеза).
Не смог понять где двигатели находятся? Фаланги независимые или одна тяга на палец?
Периодически поступают вопросы про 3D модели, поэтому оставлю ссылку на них в комментариях: https://disk.yandex.com/d/hjiKQyRchtohSA
Разрабатываем бионический протез руки с нуля