康奈爾的3D列印機制,經過過程簡單的布局做到了速度和強度

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康奈爾的3D列印機制,經過過程簡單的布局做到了速度和強度 科技 第1張

義肢已經從過去沉重,堅固的手和腿走了很長的路,但是如果沒有複雜或龐大的機械裝置,仍然很難將一系列動作包裝進去。但康奈爾的新研究採用了巧妙設計的3D列印機制,通過簡單的結構做到了速度和強度 – 而且成本也低得多。

研究人員在他們的論文中說:「開發義肢需要設計師在驅動系統的尺寸,重量,力,速度和成本之間進行艱難的權衡。」 例如,他們指出,最先進的機械義肢手的成本可能超過10,000美元,單獨的高端馬達每個花費數百美元。當然,更便宜的手使用更便宜的部件,這可能意味著手可以用力但不能快速握持,反之亦然。這部分是因為機械手需要能夠在飛行中非常快速地調節其施加的力,並且這通常涉及某種可變傳動或動態傳動比。但凱文奧布萊恩和他的同事開發了一種新方法,讓電機在不使用數百個精加工元件的情況下調節其速度和力。事實上,它和它啟動的手幾乎可以完全3D列印。

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它的工作方式如下:手的手指像許多其他這樣的手,實際上是我們自己的手,通過沿著它們的長度延伸的柔性繩索來控制。這些繩索可以擰緊或鬆弛,使手指處於不同的位置,這通常是通過讓一個線軸占用鬆弛或處理它來完成的。這個閥芯必須精確地移動,並且是上面提到的複雜傳動裝置的終點。但是在ADEPT手中(通過彈性無源變速器自適應驅動 – 我們將堅持使用首字母縮略詞)這些線軸在其中心具有柔性圓柱形芯,其形狀可以通過收緊其周圍的單獨「肌腱」來修改。當肌腱鬆弛時,核心更寬,旋轉迅速,產生快速,反應靈敏的運動。當肌腱被收緊時,核心的半徑減小並且相應地增加扭矩而速度降低。

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沒有齒輪切換,沒有齒嚙合 – 如果手確定需要更多的扭矩來保持某些東西,它可以通過收緊肌腱一點點來獲得它。一旦它需要快速釋放或抓住某些東西,肌腱就會松動,手指會快速而輕微地移動。這種簡單性和易於製造使其比其他選項便宜得多,同時它仍然提供了大量的多功能性和響應性。「彈性體傳輸系統的好處在於它們可以快速3D列印(每小時50個),便宜(每個部件<1美元),以及許多緊湊的外形,」研究人員寫道。他們可能,整只手的價格可能低於500美元。不幸的是,材料還沒有完全達到這個任務 – 經常調整其形狀的部分往往會降低,盡管他們設法使其達到可以在失敗之前調整大約25,000次的程度(不是災難性的,只是不再做好自己的工作了。這可能聽起來很多,但你的手指移動了很多。因此,在對其他機械部件進行實際替換之前,還有很多工作要做。

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盡管如此,它仍然是一種很有前景的方法,而且還可以用於假腿,手臂和外套。

每一個殘疾人都是應該被尊重,都是祖國的花朵,他們要比我們正常讓要承受的社會壓力更大,會比我們更難找工作,組建家庭,所以我們都應該用正常的眼光來看待他們,不要讓他們感受到自己是一個另類,自尊心會受到傷害,所以如果我們的身邊有這樣的人,可以伸出自己的援助之手來拉他們一把,讓他們感受到身邊的溫暖,也會更加努力的生活。

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聽了小編的講解,你對此有什麼看法呢,是不是覺得這個世界太奇妙了,這樣的高科技簡直是造福人類,讓我們的生活重見光明,可以在下面評論出你們的看法哦。

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