При помощи 3D-принтера создана идеально точная анатомическая копия человеческого пальца

Благодаря сотрудничеству американских и японских инженеров был создан искусственный палец с естественным строением, учитывая все связки и сухожилия. Такое заявление было сделано на конференции UR 2020. Особенность изобретения заключается в том, что весь палец был напечатан сразу, за один процесс. Ранее напечатанные на 3D-принтере кисти внешне и функционально полностью повторяли настоящую руку, но по строению абсолютно отличались. Сейчас создан анатомически идентичный аналог пальца под руководством Shinichi Hirai из Университета Рицумейкан.

Ученые заявили, что они представляют новый подход к созданию роботизированных систем с кабельным приводом. В частности, они показывают, что  палец с точной геометрией кости, структурами связок и вязкоупругими сухожилиями может быть синтезирован как единая деталь с использованием многослойного 3D-принтера. Этот метод изготовления устраняет необходимость в проектировании интерфейса между жесткой скелетной структурой и эластичной системой сухожилий. Искусственные мышцы, необходимые для движения отпечатанных сухожилий пальца, также могут быть напечатаны на месте. MuJoCo, движок физического моделирования, который можно использовать для создания стратегий управления, используется для разработки модели нелинейной платформы. И это закладывает основу для нового подхода к проектированию робототехники, при котором производство и сборка автоматизированы.

Изготовленный на 3D-принтере палец является единым монолитным изделием, которое состоит из трех фаланг и сухожилий, а также из хрящевых и других тканей. 3D-принтер, который напечатал идеальный аналог пальца, может печатать сразу двумя материалами. Итак, кости напечатаны твердым пластиком, хрящи напечатаны из мягкого эластичного полимера, остальные ткани – соотношение двух материалов.
Данное изобретение можно использовать как в качестве протезов рук, так и сами по себе.