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专为残疾人设计的用餐辅助机器人手臂
发布时间:2020-09-02
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专为残疾人设计的用餐辅助机器人手臂
发布时间:2020-09-02
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描述
作为成年人,如果有人在你的下一个家庭用餐者那里喂饱你,你会感觉如何?当您无法自己进餐时,由于手臂晃动或没有足够的力量或活动能力将汤匙放入口中,您可能会失去自尊心。这种情况影响了这些人的日常生活质量。克里斯蒂娜(Christelle)的情况是,当她去餐厅或与家人一起吃饭时,她喜欢能够自己吃饭。她在市场上试用了一种设备2周,她非常高兴使用它。该设备的成本接近6000欧元。我们找出了两个问题,即自治性和解决方案可访问性,我们的项目要解决这两个问题。我们希望提供一种开源的,可负担的机器人解决方案,该解决方案是使用标准技工制作的。像许多其他公司一样,我们坚信开源,集体工作和分布式生产是解决此问题的好方法。如果您也愿意,那就去:加入或支持我们!

设计符合欧洲法规和FDA的原型
在第一个原型(概念验证)成功之后,我们决定开发一个新的原型,该原型满足医疗器械法规要求,包括检测与环境碰撞的安全功能,检查应密封的机械零件。然后,我们计划与Christelle和其他用户进行临床试验。

团队
为了实现这一目标,我们又邀请了3名来自不同背景的学生加入。  在技​​术方面,我们从机电一体化背景聘用了另外两名学生作为实习生。Daria Kuznetsova,机电工程专业的学生,​​从事致动器控制和电子设计方面的工作。机械电子工程专业的学生Glenn Van Hemelryck 致力于软件部分,包括用户界面和功能实现。生物医学工程师Georges Tawil,他正在设计设备的机械部件。 

对于法规和质量部分,我们聘用了生物医学工程专业的学生Ludovic Louisonne ,他正在制定法规和质量策略,以提供符合欧洲法规(医疗器械法规745:2017,质量管理体系ISO 13 485:2016)的设备。他开始了第一份工作重新定义根据设备规范在欧洲医疗设备监管。第二部分,他正在由Biotika 大学公司在法规专家的监督下制定CE 标记策略。

原型制作
建立工作团队之后,我们定义了路线图。为了快速开发下一个原型,我们选择使用市场上的执行器(电动机,减速器,驱动器,编码器,扭矩传感器),这有助于我们缩短开发时间并跳过执行器开发。以后,如果我们判断可以帮助我们降低设备成本,我们将制造自己的执行器。

机械设计
首先,我们正在进行机械设计。我们审查了我们的第一个原型P0设计,然后决定添加第6轴。我们添加了一个轴来调整缺乏方向感,这在某些情况下可能是一个问题。我们将手臂的机械设计更改为更坚固,我们使用了铝型材。我们仍然使用减速器作为前三轴,因为我们使用了同步带。这种传动装置便宜,安静并且可以将执行器放置在靠近手臂底部的位置。使用同步皮带可以使用较小扭矩的执行器。我们一直在思考如何降低成本,即使它会使原型设计复杂化。我们还根据用户需求进行工作,我们的用户大使Christelle希望将设备带入我们认为是可折叠设计的餐厅。

执行器选择
为了选择执行器,我们为每个关节,角度范围,最大速度和最重要的扭矩定义了要求。该范围由计划轨迹定义为 发挥作用。的最大速度被限定非常慢如人体运动。最后,T Ø 确定的扭矩所需要的每个驱动器,我们做静态研究每个关节考虑所有最坏的CAS ES ,特别是对于我们做食品测试的最后一个关节。

软件和执行器控制
首先,我们正在使用功能:  

1.节省勺子位置 
2.学习所有轨迹,以遍及整个盘子并将勺子带到接近使用者嘴巴的保存位置。 


然后,我们将在我的工作mplementing 安全功能检测未平常的碰撞与环境从仁州,以防止RY 风险小号。这将使我们达到安全要求。 

最后,我们将创建一个用户界面以方便使用,我们认为在设备上使用触摸屏会增加设备的价格。我们也想过用蓝牙联接连接与智能手机应用程序,它要求用户拥有智能手机。

 

外文原文:点击进入
声明:本文由Hackaday授权电路城翻译,系电路城的原创内容,转载请注明出处!

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