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協助長者抓握的利器—手指輔助器

譯者: 江宗諭

各位讀者還記得上回製作「起司麵包機器人」的泰勒大大嗎(Taylor Tabb)?這次要來和大家介紹他們團隊的另一個作品:軟性機器人制動器(FINGBOT)。

先來看一下 FINGBOT 的影片:

這個 FINGBOT 其實是一個軟性機器人制動器。製作這個制動器的發想,是來自 Chris Atkeson 與 Akihiko Yamaguchi 兩位教授的建議,泰勒大大這一組的 6 位同學,依據教授們的建議,設定了一整個學習的長期目標:製造軟性機器人制動器。

同學們的目標是希望打造一個原型手指輔助器,來協助抓握力有限的長者們,讓他們在日常生活中,能透過手指輔助器的幫助,輕鬆地抓握並移動物體。除了這個目標之外,同學們也想更探索、學習軟性機器人。

泰勒大大是團隊內唯一的機械工程師,而該團隊還有兩位電氣工程師,兩位電腦科學家,以及一位人機交互學者;想當然爾,製造的重責大任便落在泰勒身上了。基本上,有四種手機握起來的型式,而他們選擇以全握拳頭的型式,製作模型。為什麼他們選擇這麼做呢?因為這樣握緊拳頭的型式,需要運用到最大量的關節,而這對他們而言,也是一個有趣且值得追求的挑戰。

因此,他們開始製造模具。經過好幾次的嘗試、修改,才達成兩個部分的 3D 列印的塑膠模具;然而,他們最大的挑戰在於「如何創造出模具內槍所需要的尺寸」,因為在塑料中發現氣泡,對團隊而言,是個相當大的挑戰。那他們要如何克服呢?經過好幾次嘗試模塑環氧樹脂後,他們終於了解到哪些技巧有用,而哪些沒用,最後也產生了三具合適的制動器。

在把兩個半個軟質的制動器密縫在一起,然後測試了它們的氣密性後,是時候建造一系列閥門了(用來驅動制動器)。他們使用了許多不同種的管子、空氣幫浦、電磁閥,以及 Arduino 來打造這一系列的閥門,如此一來,只要按下一個按鈕,軟質制動器就能被充氣至特定壓力,並且釋放按下按鈕所帶來的壓力。

就在我們團隊的電腦工程師隊友,完成了我們系統的軟體部份後,就是把一切整合起來的時候啦!就如其他好的專案,第一次整合幾乎什麼都不對勁,需要不斷地調整與測試。我們還需要找一個直徑稍微小的新管子、讓矽膠塗抹快一點乾,好把部分的電磁閥封起來,才能讓這個專案更完整。

在 Taylor 大大團隊的努力下,手指輔助器終於大功告成,期望這個手指輔助器,未來能有更多應用,幫助更多的年長者。

(感謝 Taylor Tabb 授權翻譯,特此致謝。網站上還有許多專案作品可以瀏覽,有興趣者可前往參觀。)

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