Main robotisée

Concevoir, fabriquer et programmer

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Introduction

Chaque année en France, plus de 300 enfants naissent avec une agénésie*. Depuis près d'un an, l'association E-Nable propose de fabriquer gratuitement des mains en 3D pour des enfants atteints de malformations de l’avant bras.

Même si ces prothèses ont l'apparence de jouets, elles ont une utilité manifeste puisqu'elles permettent de saisir un objet, accordant à l'utilisateur une certaine autonomie. Les créateurs de ce projet cherchent donc à développer leurs relations avec le monde médical.

« De nombreux enfants utilisent cette prothèse, se félicite Jen Owen, fondatrice de E-Nable. Le plus gros avantage, c'est qu'elle leur redonne confiance. A l'école, au lieu d'être l'enfant différent dont on se moque, il devient le copain cool à la main de cyborg ».

Sur ce type de prothèses, si l’ensemble de la main peut s’ouvrir ou se fermer grâce à des actions musculaires, les doigts ne peuvent cependant pas être déplacés individuellement.

* Agénésie : Membre qui ne s’est pas formé complètement avant la naissance

Problématique : Sur une prothèse imprimée en 3D, comment actionner individuellement chacun des doigts ?

L’association E-Nable 

E-Nable, association créée aux Etats-Unis par Jen OWEN, a pour but de rassembler des « makers » pour créer un réseau de modèles de prothèses dans le monde qui puissent bien évidemment être imprimées en 3D. L’objectif principal est de “Donner un coup de main” aux personnes qui en ont le plus besoin, leur évitant ainsi de payer le coût assez élevé d’une prothèse traditionnelle. Depuis sa création en 2013, l’association a fait don de prothèses imprimées en 3D à des centaines de personnes dans le monde. 

Le projet Bionico 

Le français Nicolas HUCHET a commencé le projet Bionico Hand en 2012 et a réussi à créer une prothèse de main myoéléctrique à partir de différentes technologies modernes. La main, imprimée en ABS, comporte des capteurs musculaires ainsi qu’un bracelet Bluetooth, et permet de transmettre la sensation du toucher à son utilisateur. Elle est capable de faire 4 mouvements de base et se personnalise très facilement, le tout à un coût inférieur à 300€. 

Résumé du projet et de la fabrication dun prototype. 

Travail à faire (indicatif)

1- S'organiser au sein du groupe ( Rôles, planning....)

2- Définir le besoin, en faire sa représentation, et rédiger le cahier des charges

Le diagramme FAST est un outil d’analyse visuel qui propose de décomposer les fonctions d’un produit pour mieux les appréhender. C’est une solution efficace pour concevoir un nouveau produit ou identifier un problème à résoudre !

Voir fichier : Fichier élève Fast fp1

Evaluation : Exposé sur les rôles, le planning, le besoin et la fonction principale

3- Réaliser sur un  document la chaine de l'énergie et de l'information du système.

4- Réfléchir à la conception d'un moule pour la réalisation de bout de doigt en silicone pour que la main ne glisse pas l'ors de la préhension d'objet.

5- Etre capable de réaliser le programme du servomoteur

Evaluation : Exposé sur la conception, la chaine de l'énergie et de l'information de la main robotisée

6- Imprimer le doigt.

7- Montage du système

Evaluation : montage du système "doigt", programmation....

9-............................

Imprimer vos pièces : ATTENTION A LA CONFIGURATION DE L'IMPRESSION


  1. Présentation - Organisation - Cahier des charges

2. Réalisation de la main

Les 3 travaux ci-dessous sont à réaliser en parallèle.