An Exoskeleton Hand Design and Manufacturing for Persons Losing Hand Function


Kahraman F., Gençer G. M., Gören A.

İleri Mühendislik Çalışmaları ve Teknolojileri Dergisi, vol.3, no.1, pp.1-12, 2022 (Peer-Reviewed Journal)

Abstract

Bu çalışmada, doğuştan veya sonradan meydana gelen inme gibi hastalıklar sonucunda elini ve parmaklarını kullanamayan hastaların fizik tedavisine yardımcı olabilecek ve eklem hareketlerini yönlendirebilecek bir dış iskelet el tasarlanmış ve üretilmiştir. Dış iskelet el tasarımı SolidWorks programı ile gerçekleştirilmiş ve kritik parçalarının statik analizi sonlu elemanlar yöntemi ile yapılmıştır. Tasarlanan dış iskeletin parçaları 3B yazıcı ile basılarak üretilmiştir. 3B yazıcı ile üretimde ara yüz olarak Cura programı kullanılmıştır. Dış iskelet parçalarının birbirine montajı yapıldıktan gerekli fiziksel terapi hareketlerini sağlamak için iki adet birbirinden bağımsız servo motor kullanılmıştır. Her iki servo motor da arduino sürücüsü ile kontrol edilmektedir. Tasarlanan dış iskelet sisteminin prototipini üretmek için, 3D yazıcıda yazdırırken 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 ve mukavemetli 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 kullanımı kolaylaştıracak aparatlar konstrüksiyona eklenmiştir. Tüm parçalar eklendiğinde toplam ağırlığı 450g civarında olan çok hafif ve kullanıcı dostu bir dış iskelet sistemi oluşturulmuştur.