Разработка протеза кисти руки "Comfort"

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Разработка протеза кисти руки "Comfort"

Карабанович Г.К. 1
1МБОУ "Лицей №129" имени Сибирского батальона 27-й стрелковой дивизии г Барнаула
Бердышева В.В. 1
1МБОУ "Лицей №129" имени Сибирского батальона 27-й стрелковой дивизии г Барнаула
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Рука человека удивительна. Навыки и умения могут совершенствоваться, скорость работы увеличиваться. С помощью рук мы можем выполнять деликатную работу, требующую точности и легкости движений, или же заниматься тяжелым ручным трудом.

При утере этой конечности, человеку становиться тяжело. Рука человека — это парный орган: руки дополняют друг друга и увеличивают возможности человека. Функция руки складывается из трех элементов. Вытянутая вперед рука, открытая, с прямыми пальцами служит лопатой, совком; согнутые пальцы — крючком, щипцами; более сложная функция — захват. В основе разнообразных движений кисти лежат шесть видов захвата: клочковой, межпальцевый, плоскостный, щипковый, цилиндрический, шаровой. Захватывание и удержание предметов — сложный двигательный акт. Однако руки – это не только инструмент. Они могут рассказать о характере человека, жестикуляция является частью коммуникационного процесса.

С давних времен предметом зависти человека является способность некоторых земноводных отращивать утраченные конечности. К сожалению, мечта остается мечтой и пострадавшие на поле боя или в результате несчастных случаев люди вынуждены довольствоваться протезами. А некоторые в силу финансовой проблемы вынуждены вообще обходиться без конечности. Протезы для человека, потерявшего руку или ногу, когда-то были всего лишь немного лучше, чем ничего. Cейчас же они превратились в устройства, которые дают своему обладателю возможность выполнять действия обычного человека. Воссоздание естественного вида, а также максимально возможного количества функций руки в протезировании – одна из самых сложных задач медицинских технологий

Современные протезы обладают большим функционалом, однако, стоимость их приобретения достаточно высока. Люди с ампутациями верхних конечностей нуждаются в протезировании хотя бы для восстановления самостоятельности в быту: открыть ручку двери, взять ложку, брать различные предметы. Однако, как правило, люди с инвалидностью подобного характера не работают и живут на пособие по инвалидности. Поэтому становится затруднительно приобрести данные протезы. Государственные программы существуют, но число пациентов слишком велико.

Мой проект называется  «Разработка протеза кисти руки «Comfort»».  Я выбрал эту тему проекта потому, что протезирование позволяет людям с ограниченными возможностями вести полноценный образ жизни: работать, заниматься спортом, участвовать в параолимпийских играх и т.д. Как показывает статистика, количество инвалидов 3 группы постоянно увеличивается, что делает данную тему максимально актуальной. Мне захотелось внести свой вклад в решение данной проблемы и создать протез кисти руки, который будет дешевле аналогов, и его смогут позволить приобрести все люди с ограниченными возможностями.

Целью моего проекта является разработать функционирующий протез кисти руки.

Предо мной стояли следующие задачи:

- выявление актуальности выбранной мною темы,

- проследить историю развития  протезов  и  узнать о новейших достижениях в области  протезирования,

- разработка принципа действия моего протеза,

- создание 3D модели устройства,

- подбор материалов и комплектующих, выбор технологий изготовления устройства,

- оценка финансовой составляющей и ее конкурентоспособности,

- изготовление макета протеза кисти руки,

- выявление и устранение недостатков в работе протеза,

- изготовление финальной версии продукта.

В будущем планируется доработать протез до идеала и провести исследования на людях с ограниченными возможностями.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    1. ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОВ КИСТИ РУКИ

Первое упоминание о протезе встречается в Ригведе, которая сообщает, что воительница в бою потеряла ногу, и для нее изготовили железную ногу. Древние египтяне были знакомы с протезированием, о чем свидетельствует мумия Нового Царства с деревянным пальцем. Долгое время протезирование развивалось слабо. Знаменитые пиратские крюки и деревянные ноги — ранние формы протезов.

После развития механики, ближе к современности, стали появляться более совершенные типы протезов, хорошо имитирующие потерянную часть тела или даже способные двигаться за счёт встроенных механизмов. Изначально создавались лишь протезы нижних конечностей. Появившись в древности, они прошли длинный путь от простой деревяшки до лёгких металлических протезов, правдоподобно имитирующих реальную ногу.

Протезы рук появились гораздо позже, ближе к XIX веку. Искусственные руки в XIX в. разделялись на «рабочие руки» и «руки косметические», или предметы роскоши. Для каменщика или чернорабочего ограничивались наложением на предплечье или плечо бандажа из кожаной гильзы с арматурой, к которой прикреплялся соответствующий профессии рабочего инструмент — клещи, кольцо, крючок и т. п. Косметические искусственные руки, смотря по занятиям, образу жизни, степени образования и другим условиям, бывали более или менее сложны.

Искусственная рука могла также иметь форму естественной. Если ампутация не достигла локтевого сустава, то при помощи искусственной руки возможно было возвратить функцию верхней конечности; но если ампутировано верхнее плечо, то работа рукой была возможна лишь через посредство объемистых, весьма сложных и требующих большого усилия аппаратов. Помимо последних, искусственные верхние конечности состояли из двух кожаных или металлических гильз для верхнего плеча и предплечья, которые над локтевым суставом были подвижно соединены в шарнирах посредством металлических шин. Кисть была сделана из легкого дерева и неподвижно прикреплена к предплечью или же подвижна. В суставах каждого пальца находились пружины; от концов пальцев шли кишечные струны, которые соединялись позади кистевого сустава и продолжались в виде двух более крепких шнурков, причём один, пройдя по валикам через локтевой сустав, прикреплялся на верхнем плече к пружине, другой же, также двигаясь на блоке, свободно оканчивался ушком.

    1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОТЕЗОВ КИСТИ РУКИ

В XX веке начали появляться протезы, управляемые биоэлектрическими сигналами организма. В СССР работы по созданию протезов верхних конечностей, управляемых биоэлектрическими сигналами от культи, были начаты в 1956 году. Промышленный выпуск протезов предплечья с биоэлектрическим управлением в СССР был начат в 1961 году.

Основным и наиболее полезным видом протезов руки является тяговый протез. Тяговый (механический) протез управляется с помощью тяг и полностью контролируется усилиями самого человека.

Существует несколько вариантов тягового управления — от движения плеча, локтя, лучезапястного сустава, проксимальной фаланги пальца. Сильная сторона такого механизма — возможность контролировать усилие. При выполнении хвата пользователь сам определяет силу сжатия, скорость и может почувствовать сопротивление, когда кисть/крюк упирается в предмет и не может продолжать сдавливание.

Механизм прост в управлении, с ним можно плавать, и он легок в обслуживании. Слабая сторона — это ограниченность силы хвата возможностями самого человека. При длительной практике ношения, пользователи демонстрируют возможности манипуляции различными предметами — могут писать, пользоваться ножом и вилкой, играть в теннис, зажигать спички, переносить груз и т.п.

Биоэлектрические (бионические, миоэлектрические протезы) — это протезы с внешним источником энергии (по классификации Минтруда РФ). Управление осуществляется за счет сигналов, возникающих при сокращении мышц. В культеприемную гильзу встроены миодатчики, улавливающие изменение электрического потенциала. Эта информация передается на микропроцессор кисти, и в результате протез выполняет определенный жест или хват. Бионические протезы бывают обычными и высокофункциональными. Высокофункциональными считаются протезы, умеющие делать различные хваты, тогда как обычные бионические протезы делают одно основное движение — хват в щепоть.

Биоэлектрические протезы на сегодня являются самым высокотехничным средством протезирования верхних конечностей из доступных на рынке. Не прекращаются исследования по управлению протезом с помощью нейронной активности, проводятся эксперименты с вживлением электродов в нервные окончания.

    1. ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ

Несмотря на значительный прогресс в области протезирования, совершённый учёными и медиками за последние пару веков, остаётся достаточно много проблем, усложняющих производство и эксплуатацию протезов. Главной проблемой протезов является очень высокая технологичность и сложность подобного оборудования. Для создания протеза необходимы обширная материально-технологическая база и целая команда специалистов из различных областей: учёных, врачей, инженеров, конструкторов, программистов. Без слаженной работы нескольких десятков людей создание подобных вещей невозможно. Также, для создания подобных изделий нужны прочные, но при этом лёгких и износостойких материалов, например алюминия и композитов.

Из этой проблемы вытекает следующая – большая стоимость готового продукта. Учитывая, что производство протезов не поставлено на поток, а технологии и материалы, необходимые для их сборки стоят достаточно дорого, сами протезы в итоге получаются ощутимо дорогими. Цена качественного протеза начинается от 1.4 миллиона рублей, что является достаточно крупной суммой. Также современные протезы, несмотря на всю их технологичность и сложность, сложны в повседневном ношении и причиняют носителю ощутимые неудобства. Помимо этого, они могут выполнять лишь небольшой набор жестов. Это связано с тем, что данные протезы используют всего пару датчиков, обрабатывающих электрические сигналы, исходящие от нервов в руке. Установить же больше трёх датчиков изменения электрического потенциала, сохранив лёгкость и мобильность протеза сложно из-за особенностей их работы и слишком больших габаритов для такого устройства.

На данный момент протезы способны воспринимать сигналы лишь от двух крупнейших групп сгибательно-разгибательных мышц. Для распознавания более слабых сигналов от отдельных мышц датчики должны быть меньше, чем те, что есть сейчас.

    1. СБОР И АНАЛИЗ ИНОРМАЦИИ

Протезирование является важным этапом процесса социально-трудовой реабилитации человека, утратившего конечности, или человека с заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Замена утраченных или необратимо повреждённых частей тела происходит искусственными заменителями – протезами. Протез – это техническое средство реабилитации, заменяющее полностью или частично отсутствующую, или имеющую врожденные дефекты нижнюю или верхнюю конечность и служащее для восполнения косметического и (или) функционального дефектов.

Одной из причин инвалидности является ампутация нижних или верхних конечностей вследствие травмы, несоблюдения техники безопасности или неосторожности на рабочем месте, болезни. Несмотря на мирное время, в России каждый год тысячи людей лишаются своих конечностей. Ежегодно проводятся более 70 тысяч операций по ампутации конечностей – это 500 вмешательств на каждый миллион человек. По статистике, сегодня в нашей стране около 40 тысяч человек нуждаются в протезах верхних конечностей, и около 400 тысяч – в протезах ног. Это самый большой показатель в мире. Среди пациентов с ампутациями, лица с ампутациями нижних конечностей составляют 90 %, в то время как лица с ампутацией верхних конечностей составляют 10 % в России. Но если нижние конечности можно заменить простейшими протезами, такими как костыли, то с протезами верхних конечностей нельзя обойтись также по-простому. Большую часть всего труда человек совершает при помощи рук. Согласно статистике, 40 % инвалидов 3 группы пользуются протезами более 12 часов в сутки, что говорит о необходимости расширения рынка и функционала существующих моделей. На диаграмме 1 представлено количество инвалидов 3 группы на территории РФ по годам.

Диаграмма 1. Количество инвалидов 3 группы на территории РФ

Несмотря на то, что в данный момент протезы, при всей своей сложности, не являются совершенными в полной мере. Однако, прогресс не стоит на месте. Постоянно изобретаются новые материалы и технологии, которые лучше, меньше и дешевле старых, а уже используемые в отдельных отраслях технологии становятся достоянием общественности и получают всё более широкое распространение, как например случилось с композитами. Ещё десять – пятнадцать лет назад композиты использовались лишь в аэрокосмической и военной промышленности, а сегодня изделия из композитных полимеров завоёвывают гражданские рынки, а счёт областей их применения идёт на сотни. Ожидаемо, композиты добрались и до медицины. Являясь более лёгкими, прочными и долговечными, нежели металлы, они нашли своё применение и в этой области. В частности, они уже используются для совершенствования и облегчения существующих протезов. Не стоят на месте и информационные технологии. Сейчас ведутся исследования в области нейросетей и нейротехнологий. Когда подобные технологии дойдут до медицины, появится возможность создавать протезы с возможностью управления непосредственно нервными сигналами головного мозга, тогда как современные протезы требуют механических усилий для работы

    1. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ КИСТИ РУКИ

Решающим прорывом в сфере протезирования было появление направления, получившего название «биомехатроника». Принципиальное отличие порожденных им протезов нового поколения, или «бионических» («биоэлектрических») протезов, от обычных заключается в их способности регистрировать электрические сигналы, вырабатываемые при сокращении мышц конечностей, к которым они крепятся, и совершать необходимые человеку движения. Некоторые из них можно дистанционно программировать на выполнение определенных манипуляций.

Самым последним достижением в области протезирования является разработка технологии остеоинтеграции – вживления протезов в кость. Основными преимуществами данной технологии является отсутствие риска натирания и травмирования культи, а также практически полный контроль над искусственной конечностью.  В месте выхода наружу имплантируемые в кости фрагменты таких протезов покрывают специальным пористым материалом, не только имитирующим ткань, обеспечивающую соединение кости и мягких тканей, но и защищающим организм от проникновения инфекций.

Бионические протезы рук появились на рынке гораздо позже. Основной причиной этого является сложность воссоздания мелкой моторики кистей. Предлагаемый компанией DekaResearch сверхсовременный протез LukeArm («Рука Люка»). Это удивительное устройство не нуждается ни в аккумуляторах, ни в электромоторе, так как работает за счет миниатюрного ракетного двигателя, топливом для которого служит перекись водорода, при нагревании которой выделяется пар, открывающий и закрывающий клапаны, соединенные с суставами протеза. На рисунке 1 представлен протез LukeArm («Рука Люка»).

Рисунок 1. Протез LukeArm

Еще одним чудом биомехатроники является искусственная рука SmartHand, разработанная международной группой ученых и впервые протестированная в 2009 году в университете Тель-Авива. Особенность данного протеза заключается в том, что, благодаря работе четырех электродвигателей и 40 датчиков, он не только имитирует движения руки человека, но и воспроизводит ощущения от прикосновения к объектам. На рисунке 2 представлен протез BeBionic.

Рисунок 2. Протез BeBionic

Однако единственным бионическим протезом руки, производство которого поставлено «на поток», является появившаяся на рынке в 2007 году искусственная рука i-LIMB Hand шотландской компании TouchBionics и разработанный на год позже ее вариант ProDigits, применяемый для протезирования пальцев. Благодаря регистрирующему посылаемые мышцами нервные импульсы сенсору и миниатюрным электромоторам такие протезы имитируют множество функций человеческой руки. Появившаяся летом 2010 года последняя модификация протеза i-LimbPulse, кроме усиленной конструкции, способной удерживать груз весом до 90 кг, и большей подвижности, отличается от более ранних моделей наличием Bluetooth, посредством которого движения протеза и параметры реакции на мышечные импульсы можно настраивать в зависимости от потребностей пациента. На рисунке 3 представлен протез i-LIMB Hand - единственный бионический протез руки, поставленный на поток.

Рисунок 3. Протез i-LIMB Hand

    1. РАЗРАБОТКА ИДЕИ И КОНЦЕПЦИИ ПРОЕКТА

Идея проекта заключается в разработке и изготовлении протеза кисти руки, который сможет купить любой человек с ограниченными возможностями за счет его низкой финансовой стоимости. Изготовление протеза – это достаточно сложный процесс.

Начинаем с разработки концепта проекта. Прежде чем приступить к реализации изготовления макета изделия было принято решение создать 3D модель, как визуальный образец готового результата, на которой можно выявить и отладить недостатки. Проектирование кисти руки осуществлялось с помощью программного обеспечения КОМПАС -3D.

Для достижения цели поставим следующее техническое задание:

- проектирование 3D модели устройства,

- подбор материалов и комплектующих, выбор технологий изготовления устройства,

- печать элементов протеза на 3D принтере и последующая сборка,

-написание кода для микроконтроллера,

- выявление и устранение недостатков в работе протеза,

- изготовление финальной версии продукта.

Разработка идеи и концепта готова. Приступаем к практической части проекта.

  1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП

Отправной точкой в работе над проектом является создание 3D модели в САПР КОМПАС - 3D. Была смоделирована рука с 5 пальцами, которые по средству системы из нитей синхронно сгибаются за счет серво-привода, осуществляя зацеп. Забегая вперед, стоит заметить, что в результате тестирования протеза было принято решение заменить серво-привод на шаговый мотор из-за его недостаточной мощности и области работы. На рисунке 4 представлена 3D модель протеза кисти руки «Comfort».

Рисунок 4. 3D модель протеза кисти руки «Comfort»

Следующим этапом был выбор компонентов и технологий изготовления макета устройства. Для изготовления устройства была выбрана технология 3D–печати, поскольку она имеет низкую себестоимость, при правильном построении модели высокую прочность, экологична и не требует большого количества оборудования для производства. 3D–печать осуществляется путем построения реального объекта по созданному на компьютере образцу 3D–модели. Затем цифровая трехмерная модель сохраняется в формате STL – файла. После чего 3D–принтер, на который выводится файл для печати, формирует реальное изделие.

В качестве материала для печати был выбран пластик PLA, поскольку он наиболее экологичен и дешевый.

В качестве электронных компонентов для макета были выбраны следующие комплектующие: серво-привод – 1 шт., ардуино UNO - 1 шт., кнопки – 2 шт., холдер для аккумуляторов - 1 шт., провода.

По результатам тестирования – серво-привод будет заменен на шаговый мотор (1 шт.), а также будет добавлен драйвер шагового мотора (1 шт.).

    1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАКЕТА ПРОТЕЗА КИСТИ РУКИ

По завершению проектирования 3D моделей деталей протеза, они были переведены в g-code, после чего напечатаны.

Приступаем к сборке макета. Элементы фаланг пальцев – соединены при помощи пластиковой оси, которая зафиксирована по бокам. Тем же образом пальцы были присоединены к основанию ладони. Через пальцы проведена нить для осуществления их сгибания. После был установлен серво-привод, к которому присоединены нити. Далее собираем фиксирующее устройство на локтевую и плечевую часть руки, для фиксации добавлены резиновые ремешки. На полученное устройство устанавливаем электронику. На локтевую часть закрепляем ардуино Uno, холдер, кнопки.

Переходим к программированию микро-контролера. Как было написано выше, протезы нуждаются в серьёзном программном обеспечении, для нормальной работы. Был написан код в среде Arduino IDE, который позволяет осуществлять по нажатию кнопки сжимание и разжимание пальцев кисти руки. На рисунке 5 представлен код в среде Arduino IDE.

Рисунок 5. Код в среде Arduino IDE

    1. ТЕСТИРОВАНИЕ И УСТРОНЕНИЕ ВЫЯВЛЕННЫХ НЕДОСТАТКОВ ИЗДЕЛИЯ

После осуществления сборки модели был проведен ряд тестовых испытаний. По результатам которого все испытания были провалены - из-за нехватки сжимающей силы пальцев и малого трения пальцев с объектом воздействия. Для устранения проблемы нехватки сжимающей силы, было принято решение о замене серво-привода на шаговый мотор, уступая в скорости сжатия. Проблема в недостаточном трении пальцев была устранена путем – добавления силиконовой прослойки на подушечки пальцев. По результатам повторного тестирования, большинство испытаний были успешно пройдены и получили положительную оценку. Испытания проводили в области общей работы руки, то есть проверялась работа мотора и общего функционала. На таких испытаниях как – открытие дверей шкафа, перенос некоторых предметов, осуществление питьевого процесса из бутылки. Но проблема с недостаточной мощностью мотора - остается, в результате этого замечается его пониженная грузоподъёмность. В связи с этим в будущем планируется установка более мощного мотора. Дополнительно планируется разработать декоративный корпус под электронику и доработать анатомическое расположение пальцев протеза руки.

    1. ПРАКТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕННОГО ПРОТЕЗА КИСТИ РУКИ «COMFORT»

Протезирование является важным этапом процесса социально-трудовой реабилитации человека, утратившего конечности, или человека с заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Исходя из статистики роста количества инвалидов 3 группы практическая значимость протеза достаточно велика. Потребитель рассматривая рынок протезирования, делает акцент на ценовой составляющей, доступности на рынке и возможности заказа, комфортности использования. Всем этим критериям соответствует разработанный протез кисти руки. Стоит оценить и экономическую составляющую. Главными преимуществами протеза являются: низкая стоимость (не превышает 5 тыс.руб), простота использования, удобство в эксплуатации, безопасность. В таблице 1 приведен перечень финансовых затрат на производство протеза кисти руки «Сomfort» на данный момент.

Наименование (шт.)

Цена (руб.)

Ардуинo Uno (1 шт.)

1300

Шаговый мотор и драйвер (1 шт.)

850

Холдер (1 шт.)

450

Кнопки (2 шт.)

30

Аккумуляторы (6 шт.)

1500

Провода

10

Макетная плата (1 шт.)

100

Пластик PLA (400 гр.)

700

Электроэнергия

50

Итого

4990

Таблица 1. Перечень финансовых затрат на производство протеза кисти руки «Сomfort»

В связи с этим, делаем вывод о том, что данная разработка обладает большим значением конкурентоспособности, считается перспективной и ее следует развивать и внедрять в производство.

    1. РЕКЛАМА ПРОТЕЗА КИСТИ РУКИ «COMFORT»

Реклама вносит огромный вклад во внедрение продукта в массы населения, узнаваемость, популярность. Для того, чтобы мой протез кисти руки «Comfort» вывести на рынок производства и внедрения, предлагаю следующий вариант рекламы. Ниже приведенный текст можно использовать для снятия видео ролика для медиа масс, а также как текст для публицистических изданий.

Вы потеряли руку, но есть желание жить полноценной жизнью? Вы хотите делать все то, что делали раньше: работать, учиться, заниматься спортом, играть с детьми, обнимать любимых? Вы не хотите зависеть от посторонней помощи или чувствовать себя неудобно в обществе? Вы хотите быть самостоятельными, уверенными и счастливыми? Для вас есть решение! Мы представляем новый продукт - протез кисти руки «Comfort», который изменит вашу жизнь к лучшему! Это не просто искусственная конечность, а высокотехнологичное устройство, которое имитирует движения и ощущения настоящей руки. Вы сможете сжимать и разжимать пальцы, хватать и поднимать предметы, писать и рисовать, пользоваться смартфоном и компьютером, и многое другое. Вы сможете контролировать протез с помощью мышц вашего плеча. Наш протез кисти руки - это результат исследований и разработок в области бионики и робототехники. Мы использовали самые современные материалы и компоненты, чтобы сделать протез легким, прочным, безопасным и комфортным. Мы учли все анатомические и физиологические особенности человеческой руки, чтобы сделать его максимально функциональным и эстетичным. Мы постоянно совершенствуем наш продукт, учитывая отзывы и пожелания наших клиентов! Мы гарантируем вам качество, надежность и гарантийное обслуживание.

Мы поможем вам вернуться к полноценной жизни, где все под контролем ваших рук!

Не откладывайте свою жизнь на потом!

На рисунке 6 представлен рекламный логотип протеза кисти руки «Comfort».

Рисунок 6. Рекламный логотип протеза кисти руки «Comfort»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе своей работы я пришел к выводу,  что область науки протезирования стремительно развивается. Протезы которые раньше скрывали внешние дефекты заменились биомеханическими, которые реально помогают людям с ограниченными возможностями не только  вести обычный образ жизни, но и заниматься спортом. Однако, к сожалению, не у каждого инвалида есть возможность приобрести протез, который помог бы вернуться к привычной жизни из-за высокой себестоимости протеза. Для решения данного вопроса и был разработан протез кисти руки «Comfort».

Проведем анализ, который поможет выявлять сильные, слабые стороны проекта, его возможности и угрозы.

Главными преимуществами протеза кисти руки «Comfort» перед конкурентами являются:

- низкая стоимость готового протеза (до 5 тыс. руб.),

- простота и удобство в эксплуатации,

- возможность быстрого ремонта,

- экологичность технологии производства,

- использование недорогих комплектующих протеза.

Слабыми сторонами следует выделить:

- использование приборов отечественного производства не пользуется особой популярностью, но с тенденцией повышения цен на импортные изделия, потребность в таком приборе тоже возрастет,

- отсутствие полноценного прототипа научной разработки,

- отсутствие бюджетного финансирования,

- небольшой срок эксплуатации.

Возможные угрозы и риски:

- готовый продукт может обладать низким качеством и прочностью за счет неверного подбора материала и использования 3D-печати,

- отсутствие спроса на новые технологии производства,

- развитая конкуренция технологий производства,

- наличие дополнительных государственных требований к сертификации продукции.

В заключение вышесказанному, следует выделить такие возможности как:

- повышение стоимости конкурентных разработок,

- появление дополнительного спроса на новый продукт,

- актуальность разработки в будущем.

В ходе работы над творческим проектом, мне удалось достичь всех поставленных целей и задач. Я смоделировал и изготовил верно функционирующий протез кисти руки «Comfort», который прошел ряд испытаний, показав себя с хорошей стороны. В перспективе планируется доработка протеза до идеала и тестирование его на человеке, поскольку не оставляю идею о возможности иметь каждому инвалиду протез, который поможет ему вернуться к обыденному образу жизни.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бернштейн Н. А. Физиология движений и активность. М.: Наука, 1990. С. 373—392. http://flogiston.ru/library/bernstein

2. Донской Д. Д. Н. А. БЕРНШТЕИН И РАЗВИТИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ БИОМЕХАНИКИ Теория и практика физической культуры, 1996, № 11 http://lib.sportedu.ru/press/tpfk/1996n11/p4-9.htm

3. Клиническая биомеханика/Под ред. В. И. Филатова. — Л.: Медицина, 1980.— 200 с.

4. Киселев Д.А., Гроховский С.С., Кубряк О.В. Консервативное лечение нарушений опорной функции нижних конечностей в ортопедии и неврологии с использованием специализированного стабилометрического комплекса ST-150. — М.: Маска, 2011. — С. 68.

5. Левин В. Человек, разгадавший тайну живого движения. «Наука и жизнь» № 10, 2005 http://www.geneticsafety.orgwww.nkj.ru/archive/articles/2099/

6. Угнивенко В. И., Никитин С. Е. Применение оптической компьютерной топографии для повышения эффективности назначения протезно-ортопедических изделий. Вестник гильдии протезистов-ортопедов, 2001. -№ 5, -C.35-39.

7. Разработка и постановка медицинских изделий на производство. Государственный стандарт Республики Беларусь СТБ 1019-2000.

8. Штарк М.Б., Скок А.Б. Применение электроэнцефалографического биоуправления в клинической практике. М. - 2004 г.

Просмотров работы: 16