Макет бионического протеза кисти руки
Создание макета бионического протеза кисти руки человека, позволяющего частично возмещать функции утраченной конечности. Пример чертежа фаланги пальца в трех проекциях. Процесс изготовления макета кисти руки с использованием технологии 3D печати.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.03.2019 |
| Размер файла | 4,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
1
Размещено на http://www.allbest.ru//
Макет бионического протеза кисти руки
Стасевский В.И.
Целью работы является создание макета бионического протеза кисти руки человека, позволяющего частично возмещать функции утраченной конечности. Основными органами человеческого организма, позволяющими воздействовать на окружающую среду, являются руки. Утрата одной или двух конечностей приводит к большому дискомфорту в повседневной жизни и даже делает человека недееспособным. Поэтому создание бионических протезов крайне актуальная задача. Для реализации цели необходимо: освоить CAD-систему T-Flex CAD, получить навыки 3D моделирования и 3D печати; выполнить 3D модели деталей кисти руки; распечатать детали на 3D принтере и собрать макет бионического протеза кисти руки.
В качестве аналога для изготовления макета был взят бионический протез ProstheticHand - Bowden [1].
Размещено на http://www.allbest.ru//
1
Размещено на http://www.allbest.ru//
Работа проводилась в лаборатории систем автоматизированного проектирования кафедры точного приборостроения Института неразрушающего контроля Национального исследовательского Томского политехнического университета. В качестве CAD-системы для моделирования протеза руки была выбрана система T-FLEX CAD 3D разработки Российской компании Топ Системы.
T-FLEX CAD объединяет в себе мощные параметрические возможности 2D и 3D-моделирования со средствами создания и оформления чертежей и конструкторской документации [2]. T-FLEX CAD 3D позволяет легко работать со сборочными 3D-моделями, состоящими из тысяч деталей. Система проста в освоении, не предъявляет особых требований к компьютеру, обладает мощным функционалом по 3D моделированию [3].
В ходе работы были освоены навыки создания чертежей в T-FLEX CAD 2D. Пример чертежа фаланги пальца в трех проекциях представлен на рис.2.
Рис. 2. Чертеж фаланги пальца
Затем по чертежам были созданы 3D модели всех элементов кисти руки. На рис.3 представлена 3D модель фаланги пальца.
Рис. 3. 3D модель фаланги пальца
Макет кисти руки изготовлен с использованием технологии 3D печати. Для распечатки деталей был использован 3D принтер PICASO DESIGNER российского производителя, который представлен на рис. 4.
Рис. 4. 3D принтер PICASO DESIGNER
Принтер быстро и легко создает реальные объекты на основе виртуальной 3D модели из ABS пластика. Для него характерна простота управления, высокий уровень безопасности, компактный размер и профессиональное качество печати [4]. Принтер поставляется с программным обеспечением Polygon, которое позволяет максимально быстро и качественно подготовить задание для печати. На рис. 5 представлена распечатанная на 3D принтере фаланга пальца в разрезе.
Рис. 5. Распечатанная модель фаланга пальца
На рис. 6 представлены все детали протеза руки, изготовленные на 3D принтере. Макет протеза кисти руки в сборе представлен на рис.7.
а б
Размещено на http://www.allbest.ru//
1
Размещено на http://www.allbest.ru//
в г
д
Рис. 6. Детали протеза руки, изготовленные на 3D принтере:
а - подушки для пальцев, б - пальцы кисти руки, в - макет кисти руки, г - элемент кронштейна лучезапястного сустава, д - кронштейн лучезапястного сустава
Размещено на http://www.allbest.ru//
1
Размещено на http://www.allbest.ru//
Рис. 7. Макет протеза кисти руки в сборе
В результате выполнения проекта достигнуты следующие результаты:
изучена конструкция, принцип работы бионического протеза и его основные функции;
освоена работа в CAD-системе Т-Flex CAD [5, 6];
на основе аналога созданы 3D модели всех элементов конструкции бионического протеза руки;
освоена работа на 3D принтере; на основе созданных моделей конструкции распечатаны детали на 3D принтере PICASO DESIGNER;
произведена модификация конструкции аналога: использованы более надежные металлические шарниры на месте сгибания фаланг пальцев. В разработанной и изготовленной конструкции протеза кисти для более комфортного и функционального её использования, по сравнению с прототипом, был добавлен пятый (большой) палец.
произведена сборка протеза.
Механическая часть протеза кисти руки готова. Движение элементов протеза осуществляется механическим способом через струны.
Выводы
Таким образом, применяя полученные навыки 3D моделирования и 3D печати, удалось изготовить прототип бионического протеза кисти руки. Совершена некоторая модификация протеза относительно аналога. Протез можно использовать. В дальнейшем потребуется доработка точности движения. Интересно также реализовать движение пальцев автоматическим способом, например, через платы Arduino или MyRio. В этом случае требуется подбор двигателей и разработка программного обеспечения.
Список использованной литературы
макет бионический кисть протез
URL: http://www.thingiverse.com/thing:1880228
T-FlexCAD 2D. Двухмерное проектирование и черчение. Руководство пользователя. - АО «Топ системы», 2015.
T-FlexCAD 3D. Трехмерное моделирование. Руководство пользователя.
- АО «Топ системы», 2015.
URL: http://3dtool.ru/product/picaso-3d-designernew/?yclid=18278937133347248736.
URL: http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/k/KTG/Uchrab/Tab.
URL: http://www.novsu.ru/file/415302.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка макета промышленного конвейера. Анализ аналогичных конструкций. Кинематическая схема конвейера. Разработка конструкций модуля с печатной платой. Анализ условий труда на рабочем месте. Промышленная безопасность в производственном помещении.
дипломная работа [902,8 K], добавлен 29.06.2014Выбор оптимальной системы электропривода механизма выдвижения руки манипулятора, выбор передаточного механизма и расчет мощности электродвигателя. Моделирование режимов работы и процессов управления, разработка электрической схемы конструкции привода.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 09.01.2010Основные технологические характеристики издания. Расчет объема издания в физических печатных и условных печатных листах, объема бумаги, необходимого для печати тиража издания. Выбор оптимального и более экономичного варианта для печати тиража издания.
реферат [1,1 M], добавлен 13.11.2014Фонтанирование нефтяной скважины как процесс движения нефти от её забоя к устью, происходящий под действием пластовой энергии. Назначение модели-макета фонтанной арматуры крестового типа, ее компоновка и функции узлов, расчет параметров данной модели.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 05.11.2010Анализ существующих промышленных роботов-манипуляторов. Классификация промышленных роботов, особенности их конструкции. Элементы конструкции привода. Исходные данные и расчеты к разработке привода локтевого сустава руки робота. Анализ результатов расчета.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 13.05.2014Выставочный стенд: строительство, дизайн, установка, оборудование. Анализ выставочных плакатов, баннеров, постеров, стендов. Виды выставочных стендов, особенности разработки макета для стендов образовательных учреждений: расчет затрат и себестоимости.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 14.02.2013Разработка технологии оказания услуги с оптимизацией параметров технологических процессов и используемых ресурсов. Выбор модели для проектирования конструкции, формирование чертежа. Изготовление макета и проведение примерки, предъявляемые требования.
дипломная работа [267,0 K], добавлен 04.04.2015Технология изготовления конструкционных элементов для жилищного строительства. Описание технологии трехмерной печати для послойного изготовления трехмерных конструкций. Разработка удлинителя рукояти и установки для выплавления церезина, проведение расчето
дипломная работа [4,6 M], добавлен 22.03.2014Основные виды календарей (квартальные, настольные, настенные), материалы для их изготовления. Рекомендуемый формат изготовления календарей. Косвенные способы плоской печати. Процесс изготовления печатных форм. Характеристика оборудования для печати.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 04.06.2014Характеристика выбранного образца и общая технологическая схема его изготовления. Общие сведения о трафаретной печати. Ротационные печатные формы. Требования к оригиналам и фотоформам. Выбор технологии, материалов и оборудования для изготовления образца.
курсовая работа [41,2 K], добавлен 08.01.2012Классификация роботов, анализ их конструкций, технические характеристики, технология применения, оценка производительности. Выбор электродвигателя для перемещения грузов до 25 кг. Механизм поворота руки робота. Расчёт червячной и зубчатой передачи, валов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 29.12.2014Требования к строению, виды и формы демонстрационных объектов. Технология реконструкции по фотографии и техническому описанию. Структурный анализ, композиционное и конструктивное строения объекта малой пластики. Изготовление макета народного костюма.
дипломная работа [114,3 K], добавлен 20.09.2009Анализ особенностей построения чертежей базовых конструкций плечевых и поясных изделий. Изготовление макета изделия по чертежам на индивидуальную фигуру. Система прибавок и припусков различных методик конструирования на макетах. Раскрой основных деталей.
отчет по практике [396,9 K], добавлен 21.07.2014Принципы агрегатно-модульного построения промышленных роботов. Исполнительные механизмы, волновая передача. Выполнение конструкции по расчетам, выбор по конструктивным соображениям и стандартами с явным запасом прочности. Прочность валов и подшипников.
курсовая работа [191,8 K], добавлен 14.05.2011Механизация заготовочных операций. Питающие, ориентирующие, подающие и передающие устройства для штамповки. Ножи для резки отходов. Кинематическая схема механической руки модели МР-12. Устройства для очистки и смазки ленты, подачи полосового материала.
контрольная работа [6,5 M], добавлен 16.07.2015Основы формирования печатающих элементов. Цифровые технологии изготовления форм глубокой печати для производства упаковок. Расчет объема работ по изготовлению тиражных форм. Особенности технологии лазерного гравирования. Типы ячеек и способы их получения.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 19.06.2013Черчение заготовки в трех проекциях, заключение ее в систему координат. Установление инструмента в точке, где он вызывает максимальный крутящий момент. Решение уравнения для расчета силы закрепления. Расстановка векторов режимов резания на всех проекциях.
контрольная работа [263,5 K], добавлен 17.02.2016Анализ композиционного построения моделей демисезонных сапог. Деталировка чертежей модели и изготовление макета заготовки верха обуви. Разработка конструктивной основы. Определение средневзвешенной укладываемости комплекта деталей заготовки обуви.
курсовая работа [942,2 K], добавлен 15.10.2012Разработка технологии изготовления фланцевого соединения труб системы газопровода. Выбор конструкции фланца в зависимости от рабочих параметров и физико-химических свойств газа. Описание детали, эскиз заготовки; маршрутная технология изготовления фланца.
курсовая работа [723,9 K], добавлен 30.04.2015Технология издания детской книги: разработка оригинал-макета конструкции с помощью программ обработки текстовой и графической информации; редактирование, вёрстка и подготовка к печати. Расчет количества материалов, выбор полиграфического оборудования.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 22.06.2012
