اگزواسکلتون‌ها از دهه ۱۹۶۰ در حال ساخت هستند، از لباس‌های پوشیدنی تمام بدن تا اسکلت بیرونی برای یک مفصل خاص. آنها به عنوان مکملی برای بدن عمل می‌کنند و تحرک و توانایی‌های انسان را تقویت می‌کنند یا افزایش می‌دهند.
برخی از اسکلت‌های بیرونی غیرفعال هستند، به این معنی که به توزیع وزن، برای نمونه، بازوها و شانه‌ها کمک می‌کنند تا از فشار بیش از حد جلوگیری شود. این نوع اسکلت‌های بیرونی در مکان‌هایی که خستگی کارگران را می‌توان کاهش داد، مانند صنعت خودروسازی مفید هستند. برخی از اسکلت‌های بیرونی از طریق الکترونیک کنترل می‌شوند و برای کارهای سنگین مانند حمل و جابجایی تجهیزات کاربرد دارند و برخی دیگر برای توانبخشی طراحی شده‌اند.
فناوری چاپ سه بعدی مزیت‌هایی دارد و طیف وسیعی از امکانات را برای طراحی و ساخت اسکلت بیرونی در اختیار شما قرار می‌دهد. قطعات اسکلت بیرونی با چاپ سه بعدی سبک وزن، قابل تنظیم و مقرون به صرفه هستند.
در این مقاله، ما به برخی از پیشرفته‌ترین پروژه‌های اسکلت بیرونی چاپ سه‌بعدی با کاربردهای مختلف نگاه خواهیم کرد. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
۱ – ExoArm
ExoArm همانطور که از نامش پیداست یک اسکلت بیرونی برای بازو است که سازنده (Kristjan Berce) در ابتدا آن را برای کمک به مادربزرگ خود در حمل وسایل سنگین ساخته است. نخستین نمونه ExoArm با استفاده از چوب، آلومینیوم و الکترونیک ساخته شد. با پیشرفت پروژه در طول سال‌ها، سازنده تصمیم گرفت آن را تغییر دهد و هدف جدید کمک به افرادی است که توانایی خرید محصولات گران قیمت مشابه را ندارند اما به چنین کمکی نیاز دارند.
استفاده از چاپ سه بعدی برای ساخت قطعات، این اسکلت بیرونی را بسیار قابل تنظیم، سبک وزن، مدولار و مقرون به صرفه می‌کند. تنها چیزی که برای ساخت ExoArm در خانه نیاز دارید قطعات چاپ سه بعدی، لوازم الکترونیکی و مهارت‌های اولیه برنامه‌نویسی است. این یک پروژه عالی برای کسانی است که می‌خواهند در زمینه رباتیک و بر روی مهارت‌های مختلف کار کنند. اطلاعات بیشتر: Hackaday, GitHub
۲- ۳X0
۳X0 یک اسکلت بیرونی تمام بدن است که به حرکت شما کمک می‌کند یا عملکرد شما را تقویت می‌کند. این پروژه در حال حاضر در سطح مفهومی با توسعه مداوم است. سازنده این پروژه با فتوگرامتری، یک شبکه سه بعدی از بدن خود را برای مدل‌سازی قطعات اسکلت بیرونی ایجاد کرد.
هدف، ایجاد یک اسکلت بیرونی کاربردی است که برای همه قابل دسترس باشد. این پروژه به طور کامل متن باز و چاپ سه بعدی است. می‌توانید به‌روزرسانی‌های سازنده را در Make: Projects و پیشرفت لباس در Reddit دنبال کنید، جایی که او آزمایش‌های مختلف تحرک و بار را انجام می‌دهد. اطلاعات بیشتر: Hackaday
۳ – انگشت شست سوم
آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که داشتن یک بازوی رباتیک اضافی روی بدنتان چه حسی دارد؟ چشم‌انداز خالق این اثر این است که بدن را به جای تعمیر یا جایگزینی، تقویت کند. این پروژه به نوعی سعی می‌کند با یک شست اضافی قابلیت بیشتری به دست بیافزاید. این فناوری با استفاده از انگشتان پا به صورت بی‌سیم کنترل می‌شود. این پروژه در حال حاضر بخشی از پژوهش‌های انجام شده توسط آزمایشگاه Plasticity Lab است و مطالعه‌ای است در مورد چگونگی سازگاری مغز با چنین پروتزهای تقویتی. اطلاعات بیشتر: Dani Clode Design
۴ – HandExohand
Youbionic HandExohand یک پروژه منحصر به فرد است که در آن از یک دستکش اسکلت بیرونی برای کنترل یک دست رباتیک استفاده می‌شود. در حال حاضر Exohand به شما اجازه کنترل کامل روی انگشتان را می‌دهد.
برای ساخت HandExohand باید آموزش تصویری را خریداری کنید. شما به قطعات چاپ سه بعدی، آردوینو و سایر وسایل الکترونیکی و مقداری دانش برنامه‌نویسی نیاز دارید. اطلاعات بیشتر: Youbionic
۵ – Exo-Suit
Exo-Suit یک اسکلت بیرونی برای همه بدن است که بازوها، شانه‌ها، بالاتنه و پاهای شما را می‌پوشاند. از آنجایی که قطعات چاپ سه بعدی سبک وزن هستند، کاربر در این اسکلت بیرونی تحرک بسیار خوبی دارد. در حالی که پروژه در حال انجام است، بیشتر قطعات به طور جداگانه کامل هستند و شما می‌توانید آنها را به راحتی چاپ کنید.
می‌توانید به خلاصه و تنظیمات چاپ در صفحه پروژه مراجعه کنید، زیرا نکات ارزشمند بسیاری برای چاپ موفق وجود دارد. یک سازنده در Reddit از این اسکلت بیرونی برای حمایت از کمر و پاهای خود برای بیماری اسکولیوز استفاده می‌کند. این مدل در حال حاضر یک اسکلت بیرونی غیرفعال است که برای حفظ پایداری استفاده می‌شود. اطلاعات بیشتر: Thingiverse
۶ – کنترلر دستی
کنترلرهای بازی ویدیویی به طور مداوم در حال تکامل هستند تا رابط میان بازی و تجربه کاربر را تا حد امکان یکپارچه کنند. راه‌های بسیاری برای تعامل با بازی‌های شما وجود دارد، از جمله دکمه‌ها، جوی‌استیک‌ها، حسگر حرکت و بسیاری دیگر. اینجاست که کنترلر دستی اسکلت بیرونی برای بازی وارد می‌شود.
بازی‌های واقعیت مجازی بسیاری وجود دارند و شما می‌توانید تجربه خود را در بازی با این کنترلر افزایش دهید، چراکه به شما امکان می‌دهد با حرکات انگشتان خود بازی را کنترل کنید. ساختن کنترلرهای دستی خود می‌تواند جایگزین مقرون به صرفه‌ای برای خرید دستکش‌های گران قیمت واقعیت مجازی باشد. و بهترین بخش این است که نیازی نیست به استفاده از آن در واقعیت مجازی و سایر بازی‌های تعاملی محدود شوید، زیرا این کنترلر دستی کاربرد گسترده‌ای دارد. اطلاعات بیشتر: Cults
۷ – ActivArmor
گچ‌گیری‌ها و آتل‌ها به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما آنها موجب محدودیت حرکتی و ناراحتی قابل‌توجهی می‌شوند. مسائل دیگری مانند تورم، عفونت و بهداشت نیز باید در نظر گرفته شود. شما می‌توانید این مشکلات را با یک اسکلت بیرونی مانند ActivArmor برطرف کنید.
این قالب‌های چاپ سه بعدی سبک وزن و بسیار قابل تنظیم هستند. پس از اسکن سه بعدی اندام، می‌توان گچ را طراحی و چاپ کرد. قالب دارای بریدگی‌های مشبکی است که امکان تهویه و مشاهده شرایط پوست را فراهم می‌کند. اطلاعات بیشتر: ActivArmor
۸ – Cosplay
چاپ سه بعدی نقش مهمی در کازپلی (پوشیدن لباس برای تبدیل شدن به یک کاراکتر یا مفهوم) دارد زیرا می‌توانید شخصیت رؤیایی خود را شخصی‌سازی کرده و به واقعیت تبدیل کنید. لباس‌های ویژه چاپ سه بعدی بسیاری وجود دارد، اما یک کپی کامل از لباس اسکلت بیرونی Elysium شاید یکی از بهترین پروژه‌های موجود باشد.
برای اینکه این اسکلت بیرونی جلوه واقعی‌تری داشته باشد، سازنده از پیستون‌ها و وسایل الکترونیکی مانند فن و LED استفاده می‌کند. شاید نتوانید سرعت و قدرت خود را برای رسیدن به Elysium افزایش دهید، اما بدون شک این اسکلت بیرونی، بسیاری را شگفت زده خواهد کرد. اطلاعات بیشتر: Thingiverse
۹ – پشتیبانی از اندام فوقانی
بسیاری از افراد، مبتلا به بیماری‌های عصبی عضلانی هستند که بر تحرک اندام‌های آنها تأثیر می‌گذارد. یک پروتز چاپ سه بعدی برای کمک به افراد مبتلا به مشکلات حرکتی اندام فوقانی ساخته شد: اسکلت بیرونی رباتیک ویلمینگتون (WREX). این ارتز اندام فوقانی سبک وزن و قابل تنظیم است و استحکام، ثبات و دامنه وسیعی از حرکت را فراهم می‌کند.
این فناوری به عنوان ضمیمه ویلچر در دسترس و با نام مستعار «بازوهای جادویی» برای کودکان نیز موجود است. پشتیبانی در اندازه‌های از پیش تعیین شده یا سفارشی ارائه می‌شود. همچنین طرح آن در GrabCAD برای کسانی که می‌خواهند خود چاپ را انجام دهند در دسترس است. اطلاعات بیشتر: Adult, pediatric
۱۰ – اسکلت بیرونی تمام بدن
بسیاری از سازندگان از دنیای تخیلی الهام می‌گیرند. ۳DPrintIt یکی از این سازندگان است. هدف او ایجاد یک اسکلت بیرونی عملکردی تمام بدن است؛ شبیه به آنچه در فیلم Elysium دیده می‌شود. به وضوح، یک فیلم محبوب برای الهام از اسکلت بیرونی. او با موفقیت اسکلت بیرونی را برای دست‌ها، بازوها و پاها ایجاد کرده است، اگرچه تنها دست‌ها برای دانلود رایگان در دسترس هستند.
سازنده به هدف نهایی خود یعنی یک اسکلت بیرونی کامل با اضافه‌ها، به‌روزرسانی‌ها و ارتقاها نزدیک‌تر می‌شود. در این بین ساخته‌ها و ریمیکس‌های موفق بسیاری از این پروژه انجام شده است. افزون بر این، طرح‌ها می‌توانند به عنوان پایه‌ای برای نمونه‌های بیشتر استفاده شوند، مانند تأمین انرژی قطعات اسکلت بیرونی با وسایل الکترونیکی. اطلاعات بیشتر: Cults
>> ۸ پروژه نویدبخش چاپ سه بعدی ارگان های بدن انسان
>> پروژه های نوآورانه دانشجویان هاروارد برای حل مسائل دنیای واقعی
منبع: all3dp.com
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»
