El Fonksiyonunu Kaybeden Kişiler İçin Bir Dış İskelet El Tasarımı ve Üretimi

Özet

Bu çalışmada, doğuştan veya sonradan meydana gelen inme gibi hastalıklar sonucunda elini ve parmaklarınıkullanamayan hastaların fizik tedavisine yardımcı olabilecek ve eklem hareketlerini yönlendirebilecek bir dış iskelet eltasarlanmış ve üretilmiştir. Dış iskelet el tasarımı SolidWorks programı ile gerçekleştirilmiş ve kritik parçalarının statikanalizi sonlu elemanlar yöntemi ile yapılmıştır. Tasarlanan dış iskeletin parçaları 3B yazıcı ile basılarak üretilmiştir. 3Byazıcı ile üretimde ara yüz olarak Cura programı kullanılmıştır. Dış iskelet parçalarının birbirine montajı yapıldıktangerekli fiziksel terapi hareketlerini sağlamak için iki adet birbirinden bağımsız servo motor kullanılmıştır. Her iki servomotor da arduino sürücüsü ile kontrol edilmektedir. Tasarlanan dış iskelet sisteminin prototipini üretmek için, 3D yazıcıdayazdırırken mümkün olan en kısa üretim süresi ve en iyi mukavemeti sağlayacak şekilde baskı parametresi seçilmiştir.Model PLA malzeme kullanılarak basılmıştır. PLA malzeme kullanılarak dış iskelet parçalarının üretilmesi ile hafif vemukavemetli parçalar elde edilmiştir. Ayrıca küçük ebatlı ve düşük ağırlığa sahip yüksek kapasiteli servo motorlar,bataryalar ve kullanılarak sistem hafifletilmiştir. Kullanıcının kolay kullanımı için el ateli ve eldiven gibi kullanımıkolaylaştıracak aparatlar konstrüksiyona eklenmiştir. Tüm parçalar eklendiğinde toplam ağırlığı 450g civarında olan çokhafif ve kullanıcı dostu bir dış iskelet sistemi oluşturulmuştur.

Abstract

This article is to design an exoskeleton hand that can assist physical therapy and direct joint movements of patients whocannot use their hands and fingers, such as congenital or acquired stroke, etc. The exoskeleton hand has been designedwith SolidWorks program and static analysis has been made for the critical parts using the finite element method bySolidWorks. Parts of the designed exoskeleton were printed with a 3D printer, and the Cura program was used as the 3Dinterface. After the assembly of the exoskeleton parts, two separate servo motors were used to provide the necessaryphysical therapy movement. Both of the servomotors are controlled by the Arduino driver.In order to produce the prototype of the designed exoskeleton system, it was chosen printing parameter for possible theshortest production time and in a way that provides the best strength while printing on the 3D printer. The model is printedusing PLA material. Lightweight and durable parts were obtained by producing exoskeleton parts by using PLA material.In addition, the system has been lightened by using high-capacity servo motors, batteries, and low weight. Apparatusessuch as hand splint and gloves are added to the construction for easy use of the user. When all the parts are added, a verylight and user-friendly exoskeleton system has been produced with a total weight of around 450g.