Несколько лет назад поднялась волна интереса к 3D-печати как к новой интересной технологии, хотя первый 3D-принтер был создан еще в 80-х годах двадцатого века. Но время шло, технологии развивались, и в какой-то момент купить 3D-принтер стало реальностью. Настольный принтер, конечно, стоит не как микроволновка или тостер, но при желании его стоимость весьма подъемна.

Стало возможным создавать разные предметы: от кружек и формочек для печенек до украшений. В какой-то момент где-то кому-то пришла мысль сделать при помощи аддитивной технологии (эдак альтернативно называется 3D-печать) протез. Кто стал первопроходцем в этом деле, сложно сказать - похожие проекты появились в Америке, Южной Африке, Европе. Да, и честно признаться, не очень важно тут быть первым, главное - это дело за добро.

Причин использовать эти технологии (а видов 3D-печати существует несколько и все со своими особенностями, о них можно узнать у гугла) есть много. Мы — команда Моторика — используем технологию выборочного лазерного спекания (selectve laser sintering), а в качестве материала — полиамид. Основные преимущества этой технологии и материала для нас это:

- качество деталей

- возможность быстро вносить изменения в конструкцию (это особенно нравится инженерам)

- возможность масштабирования производства/скорость производства деталей

А еще изначально полиамид белый, поэтому готовые детали можно красить в любой цвет, что очень нравится нашим юным пользователям.

Как все начиналось

Как и для многих по всему миру для нас все началось с доступного опенсорсного проекта по созданию протезов. Мы взяли 3D-модель, напечатали ее, собрали, нашли первого испытателя. Уже полусобрав протез, мы увидели, что у конструкции есть недочеты. Один из наиболее существенных — это отставленный в сторону палец. С таким пальцем сложно нормально взять и удержать предмет. И тогда пришло время начать свою разработку с нуля. Принцип работы всех 3D-печатных механических протезов одинаковый, но конструкция и дизайн отличаются. Мы хотели создать свою, и понеслось!

Мы дискутировали, приходили к согласию, пробовали новые решения: крепления, дизайн, форма — работали над всем. Не обходилось и без промахов, но это естественный путь, ошибки помогают совершенствоваться.

На фотографиях ниже самый первый опенсорсный протез, который мы установили три года назад, и один из последних.

Еще одна трудность, с которой мы столкнулись позже, — это то, что у людей разные травмы, разные культи, и ставить всем одну и ту же модель протеза, просто увеличивая или уменьшая ее размер, не выйдет. У кого-то нет пальцев совсем, у кого-то пальчики частично есть — каждый протез должен подходить своему владельцу, быть не просто функциональным, но и удобным.

Почему не опенсорс

Еще собирая первый протез мы кинули клич на поиск людей, которым протезы нужны, и неожиданно таких людей оказалось много. Учитывая на тот момент, что все эксперименты с конструкцией мы проводили на свои деньги, помочь всем-всем мы бы просто не смогли. А еще вдруг оказалось, что детям уже через 5-6 месяцев надо менять протез, потому что рука растет и ребятишки просто вырастают из протеза. А это еще дополнительные расходы. Тут мы поняли, что долгосрочно создавать протезы по западной опенсорсной схеме мы не сможем. В Америке и Европе очень развита система грантов, команда с хорошей разработкой может получить приличную сумму на развитие и совершенствовние своего продукта, а вот в России с грантами на благотворительность все как-то нерадужно.

Перед нами встал выбор: делать протезы, пока хватит денег, или выбрать другой путь, более сложный, долгий, официальный. У второго пути было важное преимущество: если мы выбираем его, то у нас появляется шанс не просто устанавливать протезы людям, а повлиять на всю систему протезирования в России. Звучит, конечно, дерзко)

Но для нас это стало целью. Со временем мы сформулировали свою миссию: мы создаем не протезы, а крутые гаджеты, которых не стесняются, которые превращают детей (и взрослых, кстати, тоже) в супергероев. Даже героя своего придумали — Киби.

Так получилось, что поначалу мы делали в основном детские протезы. Важно было не навредить здоровью детей — это тоже стало весомым аргументом, чтобы идти не в опенсорс, а по "официальной дорожке". Для этого было необходимо, чтобы наш протез прошел сертификацию и медицинские комиссии могли рекомендовать его к установке.

Какие протезы у нас есть

Сейчас у нас есть разные протезы: тяговые и бионические, все разработаны нашими инженерами. Тяговые в свою очередь тоже двух видов: протезы кисти и протезы предплечья.

Тяговые работают по простому механическому принципу: есть специальные тросики, пропущенные сквозь пальцы; когда человек сгибает запястье или локоть, то тросы натягиваются и пальцы сжимаются. Можно что-то схватить и удержать. Чтобы отпустить предмет (или объект, например, кота:), запястье или локоть разгибаются. На гифке показан принцип работы тягового протеза кисти:

На тяговых протезах есть специальное крепление, на которое можно надевать разные насадки, которые упрощают жизнь или добавляют крутости:) Насадки бывают разные: под столовые приборы, под карандаши, под палитру, фонарик, скакалку, пульт от квадрокоптера, под смартфон, плеер, под лего. На самом деле можно придумать любую насадку и сделать ее, главное, чтобы она приносила пользу или радость своему пользователю.

Биоэлектрические протезы — это то, что называется роборукой. Он работает по более сложному принципу, а в качестве источника питания использует аккумулятор. У нас пока есть только бионический протез кисти. Специальные датчики, которые прячутся в предплечье, считывают электрический сигнал. Сигнал обрабатывается и передает команду на сжатие — пальцы сжимаются. Другими словами, чтобы что-то взять, нужно напрячь мышцы предплечья. В зависимости от силы напряжения мышц сила схвата будет меняться: например, легкое напряжение мышц даст сигнал пальцам взять что-то "нежно", например, яйцо, не сломав при этом скорлупу.

Недавно мы испытывали бионический протез на разных съедобных вещах. Что из этого вышло, можно посмотреть на ютубе — https://youtu.be/KkDFSqJdZpA

У бионического протеза тоже есть своя фишка — с его помощью можно расплачиваться в магазине. В протез встроена миниатюрная карта — минитэг, с ее помощью можно оплачивать покупки в магазине или протез в общественном транспорте в одно касание. Об этом у нас тоже есть ролик — https://youtu.be/EZCAIXDhDRY.

Почему бесплатно

Наверное, учитывая российские реалии, сложно поверить, что протезы можно получить бесплатно. Это не очень просто, но возможно. Если многим здесь будет интересно почитать, что для этого нужно собрать и пройти, пишите в комментариях, мы напишем инструкцию простым понятным языком.

А пока расскажем про два вида "бесплатности" протезов. В первом случае государство оплачивает протез, а во втором человек, которому нужно техническое средство реабилитации (он же протез), оплачивает его сам, а затем подает документы на компенсацию.

В обоих вариантах есть свои тонкости: в первом иногда приходится очень долго ждать, а во втором нужно учитывать, что сумма компенсации во всех регионах России разная. И момент, важный во обоих случаях: протез должен быть сертифицирован на территории России. И вот она причина, почему мы не один месяц ждали, пока протез пройдет эту самую сертификацию — мы хотели, чтобы люди получали наши протезы бесплатно.

Что дальше?

Останавливаться на достигнутых результатах мы не собираемся. Уверены, что есть еще куда расти и что улучшать. В одном только биоэлектрическом протее мы хотим улучшить сопротивление статическим нагрузкам, чтобы на него можно было опираться или повиснуть на нем. Также увеличим и число хватов.

Конструкцию тягового тоже можно оптимизировать, мы и сейчас вносим различные изменения в конструкцию и тестируем.

Дальше мы собираемся продолжать разработку и совершенствование наших протезов: и бионики, и тяговых. В самых ближайших планах — разработка детского бионического протеза, который в России до нас прежде не производил.

Всем привет и с наступившим новым годом!

Покажу как я развлекаюсь 3д моделированием. Цель как обычно проста: всё, что можно сделать - сделаю. Данное шасси уже третье по счету и ещё в процессе, сейчас именно период отлова недостатков.

В прошлый раз я опубликовывал самую первую и самую грустную в плане инженерных мыслей, скажем иначе - их почти не было :)

Однако я не показывал следующую,

Там было куча багов, но тем не менее она была полноприводная. Правда по не знанию сильный просчет и постоянно ломались карданные привода. Ехала 25 км/ч. Надоело плеваться во время ремонтов и было потрачено время (да просто забил) и недавно, вновь начал делать.

Уже имея опыт сделал дифференциалы, с них стоит начинать.

Сразу оба, чего мелочится. :)

Далее стоял самый сложный вопрос, решить старую беду. Сделать защиту привода и хоть какое-то подобие сцепления. Вдохновился центробежным от мопедов, правда извратил в реализации.

Внутри натер резиной, чтобы меньше скользило. Вышло в итоге 500гр удержания до "срыва", немного меньше чем нужно.
Накидав редуктор, начал составлять общую картину:

Мне нравилось, пора размечать подвеску. От карданных валов я отказался в виду габаритов, а меньше не сделать, пластик не прощает такого.
Используя ранее заготовленную модель колеса, временно включил в проект. Примерно раскидав получилось так:

Но так неинтересно ведь?  давай делать симуляции!

Воот! так то лучше. Идем дальше.

Облагородил деталями..

Переделаны крылья подвески, оказались тонкие и не выдерживали вертикальной нагрузки.

Переделан корпус дифференциала и раскиданы крепления.

Нарисован амортизатор и крепления под него.

Взяты фаберже в кулак сразу после того как убедился, что узлы не будут практически меняться и начал творить колдунство...

Амортизатор вышел отлично, не без шлифовки изнутри.

Накидал днище и теперь предстоит сделать рулевой механизм. Днище будет усилено металлической подложкой в том числе потому, что на такую длину разом дно не распечатать.

Данная модель будет именно с задним приводом. Просто надо уже сделать. Я хотел кататься :)

После более активно занялся воплощать в жизнь:

Когда делал рулевой механизм то понял, старые колеса никуда не годятся. Как и "новые" в проекте. Внутренний диаметр диска слишком мал и решено было сделать ход конём:

Мягкие мягкие, проводя по шипам можно случайно начать массировать пальцы. До того приятные ощущения. А белые.. да просто авто-герметик дорогой, а сантехнический белый - нет.

Так, колеса есть и подвеска уже намекает, что надо продолжать.
Собрал в кучу сцепление и редуктор. Собрал с третьего раза, 3д печать имеет нюансы, о которых частенько забываю.

Распечатанный выглядит.. да нормально выглядит, белый пластик закончился. А рельеф потому-что печатаю внешней стороной к столу. Так внутри все будет хорошо, а ведь там шестерни будут.

Больше всего времени потратил на рулевую систему. Пока трудно даются такого плана механизмы, я самоучка.

Собрана и опробована рулевая система. К сожалению, финансов на хороший серво-привод нет, а этот сильно тупой. Возврат в ноль ужасен, прямо мы поедем по чистой случайности. Триммер руля немного спасает.

Сделано днище. Усилено листом металла.

Взят он из сьемной стенки системного блока (с лета заготовлен был). 6 дисков дремеля ушло.. Но все равно жестокость слабая, будет ещё усиление. Пока думаю как.

Собрав.. испытания. На улицу пока рано, электроника не имеет защиты от влаги. Баловался, испытывал подвеску. Оказалось немного перестарался..

Заехала сама, я только придерживал препятствия. Был приятно удивлен.

Я собрал её за пару минут до начала нового года, толком ещё не испытывал, но набралось критики:
1. Ошибся и добавил лишнее звено в редуктор, понижение вышло х2 выше планируемого. Собрана дрифт-гонка, а скорость от вездехода в 10-12км/ч обороты не замерял ещё :) исправлю.
2. Неудобное соединение редуктора и дифференциала, так как редуктор переделывать, то исправлю это.
3. Днище гнется, вероятно вверху днища установлю алюминиевый профиль полосу.

Друзья! на этом у меня пока всё. Спасибо прочитавшим до конца и очень рад если кому понравилось чем я занимаюсь.

PS: Fuison360 проект данной шасси, после её окончания будет с радостью передаваться всем желающим. Могу и сейчас конечно.

ВК: https://vk.com/nashatirko