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La prothèse imprimée en 3D de Lorenzo Spreafico offre un retour tactile à faible coût


L’étudiant en design Lorenzo Spreafico a inventé un bras prothétique qui pourrait apporter une rétroaction tactile aux personnes qui ne peuvent pas se le permettre actuellement.

Spreafico a conçu la prothèse T1 comme son projet de dernière année dans les bacheliers en conception de produits à l’Université de Leeds au Royaume-Uni.

Le bras en plastique imprimé en 3D intègre une rétroaction vibro-tactile, relayant des informations sur la force avec laquelle une personne saisit ou touche un objet via des vibrations sur sa peau.

La prothèse imprimée en 3D de Lorenzo Spreafico offre un retour tactile à faible coût

Spreafico a été motivé pour concevoir le produit après avoir remarqué que peu de progrès avaient été réalisés pour apporter l’expérience du toucher aux prothèses.

« J’ai réalisé qu’il y avait un énorme fossé dans le développement des prothèses: bien que nous fabriquions une technologie extrêmement avancée pour simuler le mouvement humain et la dextérité, il y a beaucoup moins de travail à faire pour simuler le toucher humain », a-t-il déclaré à Dezeen.

La prothèse imprimée en 3D de Lorenzo Spreafico offre un retour tactile à faible coût

Les technologies tactiles qu’il a observées n’étaient pas viables à des fins commerciales ou étaient destinées à être d’un coût prohibitif.

« Même lorsque cette technologie diminuera de prix et sera plus abordable pour les utilisateurs, elle fera toujours très probablement partie d’un produit final qui coûtera de 30 000 à 100 000 £, sinon plus (qui sont les prix actuels de la plupart des membres prothétiques). , » il a continué.

« C’est à ce moment-là que j’ai eu l’idée du T1: je voulais réaliser un bras prothétique fonctionnel, développer un système de rétroaction tactile simple à implémenter, et rendre l’ensemble du produit extrêmement abordable. »

Le prix de détail estimé pour le T1 est de 3 000 £, ce qui, selon Spreafico, en ferait l’un des bras prothétiques myoélectriques les plus abordables disponibles.

Il a choisi de se concentrer sur la simulation de pression afin de maintenir l’appareil à faible coût. En réalité, a-t-il dit, le système somatosensoriel est incroyablement complexe et peut détecter des changements de température, de cisaillement, d’humidité, de texture et plus encore, et essayer de reproduire toutes ces dimensions conduirait bientôt à un appareil beaucoup plus cher.

La prothèse imprimée en 3D de Lorenzo Spreafico offre un retour tactile à faible coût

Le T1 est relativement simple. Les capteurs de pression au bout des doigts se connectent aux moteurs à disques vibrants du moignon du porteur pour les alerter du niveau de force qu’ils appliquent à un objet.

L’utilisateur peut régler le niveau de vibration qu’il subit via un bouton ou désactiver complètement la fonction s’il se trouve dans une situation où il souhaite éviter les bourdonnements constants. Ils peuvent choisir parmi trois modes de préhension – main ouverte, prise pincée ou prise de précision.

Et parce que le cerveau est tellement plastique, il apprend vite à interpréter les vibrations avec justesse, en particulier parce que Spreafico a perfectionné le prototype pour s’assurer que la détection de la pression et le retour sont parfaitement synchronisés.

La prothèse imprimée en 3D de Lorenzo Spreafico offre un retour tactile à faible coût

Bien que l’étudiant en conception n’ait eu le temps que pour des essais limités par l’utilisateur du prototype final dans le cadre de son projet universitaire, il a rencontré des réactions initialement positives et espère continuer à développer T1.

Il croit que l’inclusion même de ce niveau de base de rétroaction tactile pourrait être transformatrice pour les amputés de l’avant-bras.

« L’absence de rétroaction tactile dans les bras prothétiques crée une expérience utilisateur extrêmement irréaliste », a-t-il déclaré. « Il réduit la précision du contrôle des mouvements et de l’adhérence, ce qui rend plus difficile pour les utilisateurs d’effectuer des actions délicates avec précision, et rend plus difficile l’adaptation de leur force d’adhérence à différentes activités. »

« De plus, son absence réduit la proprioception (le sens de l’auto-mouvement et de la position du corps), et diminue la sensation d’incarnation du bras prothétique. Tous ces aspects sont les raisons pour lesquelles le manque de rétroaction tactile est l’un des principaux facteurs qui rendre les taux de rejet des bras prothétiques des membres supérieurs si élevés. « 

Un autre facteur qui maintient le coût du T1 bas est la fabrication. Spreafico a conçu le bras comme un seul composant afin qu’il sorte de l’imprimante 3D entièrement assemblé.

Spreafico étudie actuellement pour sa maîtrise dans le programme d’Innovation Design Engineering au Royal College of Art et Imperial College de Londres.

Un autre appareil prothétique récemment conçu par les étudiants est venu de Desiree Riny, dont le système de bricolage à très faible coût est destiné aux personnes qui vivent sans accès à des soins professionnels.