Mano recargada de raptor: 11 pasos

2023 Autor: Alyssa Boolman | [email protected]. Última modificación: 2023-11-26 21:02

La mano Raptor Reloaded es una mano protésica funcional impresa en 3D que los amputados pueden usar como ayuda. Este proyecto, junto con muchos otros tipos de manos protésicas, se puede encontrar en el sitio web de e-Nable. Tienen una increíble red de voluntarios que trabajan juntos para imprimir en 3D prótesis de manos para amputados. Los archivos CAD para las piezas impresas en 3D son proporcionados por e-Nable en Thingverse.com, y el diseño de Raptor Reloaded fue creado por Andreas Bastian, Ivan Owen, Peter Binkley, Frankie Flood, Skip Meetze y John Simon. Como estudiante en Irvington High School, me enteré de este sitio web a través de mi maestra de ingeniería, la Sra. Berbawy, y rápidamente me interesé en obtener la certificación para fabricar prótesis de manos para los necesitados. La mayor parte de mi tiempo la dediqué a planificar el proceso y lidiar con los numerosos contratiempos de impresión y montaje, pero valió la pena. Todos los que han visto el producto terminado se han divertido al ver cómo se mueve cada pieza y les sorprende la funcionalidad a medida que los dedos se envuelven y recogen objetos pequeños.

Desearía haber aumentado el tamaño para hacer una mano más grande porque la versión sin escala es en realidad más pequeña de lo que pensaba. No obstante, valió la pena aprender a editar archivos CAD, cortarlos para imprimirlos en 3D, operar la impresora y ensamblar una mano protésica funcional.

Paso 1: Impresión 3D de archivos de piezas recargados de Raptor

Se necesitan una impresora 3D y una cortadora para fabricar las impresiones. Asegúrese de poder manejar todos los aspectos de una impresora 3D. Estos incluyen cómo manejar fallas, cambio de filamento y remoción de piezas de la placa de construcción. Obtenga el filamento apropiado para sus impresiones 3D en los colores que desee para su mano. Usé la Ultimaker2 + como impresora 3D, Ultimaker Cura 2.3.1 como cortadora y Polylite PLA negro verdadero como filamento.

Descargue los archivos CAD de thingverse. Los archivos fueron cargados por e-Nable el 17 de diciembre de 2014. Recuerde extraer y descomprimir todos los archivos. Coloque los siguientes archivos Raptor Reloaded en un USB: punta de dedo, alfiler de dedo, alfiler de pulgar, proximal, palma derecha o izquierda, guantelete, pasador tensor, tapa del pasador de muñeca, pasador de muñeca, clip de retención, tensor y pasador de nudillo. Existen diferentes tipos de limas de palma y guantelete: con o sin soportes. Usé las versiones sin los soportes, ya que permite que la Ultimaker2 + se adapte mejor al voladizo. Los archivos STL se pueden escalar linealmente, mientras que los otros tipos de archivos que están disponibles en Thingverse se pueden editar en Fusion 360 para ediciones más específicas.

Abra los archivos en la cortadora; Usé Cura 2.3.1. Tuve que imprimir las piezas en grupos ya que no pude encajar todas las piezas en una sola impresión. Las configuraciones de impresora recomendadas son las siguientes: PLA (o ABS, PET, nailon), capas de 0,2 mm, 2 carcasas, 35% de relleno y agregar soportes cuando corresponda. Los ajustes más detallados se encuentran en las imágenes de arriba; algunas de las configuraciones no están disponibles en otras segmentaciones. Una vez completada la configuración, prepare y configure los archivos en la tarjeta SD para la impresora 3D. Para hacer esto para Ultimaker2 +, haga clic en "preparar archivos" en Cura y luego haga clic en "Guardar en unidad extraíble". Elija la tarjeta SD correcta para guardar. Expulsa la tarjeta SD y el USB.

Vuelva a insertar la tarjeta SD en la impresora 3D y realice los procedimientos necesarios para imprimir las piezas de forma segura. Para la Ultimaker2 +, inserte la tarjeta SD, limpie la superficie con un desinfectante para eliminar todas las partículas, asegúrese de que haya suficiente filamento disponible, haga clic en "imprimir", seleccione el archivo deseado e imprima.

Cuando la impresora 3D termine de imprimir, retire las piezas de la impresora. Con un tapete de corte, cuchillo X-Acto y papel de lija, retire los soportes y alise las piezas.

Repita estos pasos hasta que todas las piezas necesarias estén impresas correctamente. Las piezas 3D requeridas de Raptor Reloaded Hand son las siguientes: 5 puntas de los dedos, 5 alfileres para los dedos, 5 proximales, 2 alfileres para los nudillos, 1 alfiler para el pulgar, 1 palma izquierda o derecha, 2 alfileres para la muñeca, 2 tapas para alfileres para la muñeca, 1 guantelete, 5 pasadores tensores, 1 tensor y 1 clip de retención. Otros materiales necesarios se pueden comprar en el sitio web del kit de montaje e-Nable o en una ferretería.

Paso 2: ensamblar los dedos

Elementos necesarios: 5 puntas de los dedos, 5 proximales y 5 alfileres para los dedos

Conecte 1 punta de dedo a 1 proximal a través de un alfiler de dedo. Si todos los soportes se retiran correctamente y las piezas se lijan suavemente, el pasador debe poder pasar fácilmente a través de los orificios correspondientes donde se unen la punta del dedo y la parte proximal. Empuje el pasador hasta que esté completamente insertado y al ras con la superficie de la punta del dedo. Las piezas deben poder moverse y girar con facilidad. Repita para las 5 puntas de los dedos, las 5 proximales y las 5 clavijas.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales y 5 clavijas para los dedos

Resultado final: 5 dedos

Paso 3: colocando los dedos

Elementos necesarios: 1 palma, 1 alfiler y 2 alfileres para nudillos

Coloque uno de los dedos en la palma mediante 1 alfiler. El alfiler debe insertarse desde la parte superior del orificio, a través de la palma y proximal, y salir por la parte inferior del orificio. Sujete el resto de los dedos (4) a la palma mediante alfileres colocando el proximal en las 4 articulaciones correspondientes donde el proximal se encuentra con la palma, e insertando 1 de los alfileres a través del orificio de la derecha y el otro alfiler a través del el agujero de la izquierda.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar y 2 alfileres para los nudillos

Resultado final: mano ensamblada

Paso 4: Instalación de los elásticos

Elementos necesarios: cordón elástico flexible de 1,5 m, 1 par de pinzas y 1 par de tijeras

Recomiendo encarecidamente usar un par de pinzas para navegar por los espacios reducidos de la mano. El objetivo de los elásticos es contrarrestar la fuerza de la gravedad en el dedo y mantener los dedos abiertos con suavidad. Al ajustar la tensión, los dedos deben poder retroceder después de presionarlos. Al mismo tiempo, no debería requerir una fuerza significativa para cerrar los dedos.

Para el dedo "pulgar", enhebre un extremo del cordón elástico debajo de la barra en la parte posterior del dedo "pulgar" hasta que 30-35 mm del cordón estén en el otro lado de la barra. Haga un nudo de cierre con el cordón elástico alrededor de la barra. Recorte la parte sobrante de 30-35 mm del acorde y meta el acorde sobrante debajo de la segunda barra en la parte posterior del dedo. Pase el cordón elástico debajo de la segunda barra en la parte posterior del dedo. Tira del acorde hasta el final. Pase el cordón elástico a través del túnel en la parte posterior del proximal. Tira del acorde hasta el final. Es útil usar una aguja para empujar el cordón a través o para recortar el extremo del cordón elástico para evitar que el extremo con flecos quede atrapado en la mitad del túnel. Pase el cordón elástico hacia arriba y a través de la guía del cable del "pulgar". Tira del acorde hasta el final. Pase el cordón elástico alrededor de la guía del cable y ate un nudo para asegurar el cordón elástico al protector del cable. Utilice este nudo para ajustar con cuidado la tensión adecuada en el dedo "pulgar". Use unas tijeras para cortar el cordón extra elástico, pero deje 5-8 mm de cordón en el nudo. Meta los 5-8 mm de cuerda en la guía del cable.

Para los otros dedos "normales", las instrucciones son muy similares a las instrucciones para instalar los elásticos en el dedo pulgar, excepto por la sección de guía y protección del cable. Después de enhebrar el cordón entre la parte proximal y la palma hacia el frente de la mano, guíe el cordón a lo largo de la guía del cable en la parte posterior de la palma y pase el cordón a través del protector del cable. Jale el acorde hasta el final y mantenga la tensión. Ate 2 nudos de enganche para asegurar la cuerda elástica al protector del cable. Utilice este nudo para ajustar con cuidado la tensión adecuada. Use unas tijeras para cortar el cordón extra elástico, pero deje 5-8 mm de cordón en el nudo. Meta los 5-8 mm de cuerda en la guía del cable. Repita para los 4 dedos "normales".

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar y 2 alfileres para los nudillos

Total de materiales utilizados: cuerda elástica flexible de 1,5 m

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas y 1 par de tijeras

Resultado final: mano ensamblada con elásticos

Paso 5: Colocación del guantelete

Elementos necesarios: 2 pasadores de muñeca, 2 gorros de pasador de muñeca y 1 guantelete

Empuje el pasador de muñeca a través del orificio de muñeca en el guantelete. Asegúrese de que la parte posterior del pasador esté alineada con el hueco de la cabeza en la cara interior del guantelete. Empuje el pasador hasta el final hasta que la parte posterior del pasador esté al ras con la cara interior del guantelete. Empuje ligeramente las puntas del pasador hacia atrás y deslice la palma a su posición de modo que el eje de la muñeca esté alineado con el pasador y el orificio del guante. Presione el pasador de muñeca completamente a través de los orificios de la muñeca de la palma y el guantelete. La punta del alfiler debe sobresalir por la parte exterior de la muñeca y estar correctamente asentada. Encaje la tapa del pasador de muñeca sobre el pasador. Repita para el otro lado para completar la muñeca.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar, 2 alfileres para nudillos, 2 alfileres para muñeca, 2 tapas para alfileres para muñeca y 1 guantelete

Total de materiales utilizados: cuerda elástica flexible de 1,5 m

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas y 1 par de tijeras

Resultado final: mano y antebrazo ensamblados con elásticos

Paso 6: Instalación de los flexores

Elementos necesarios: cordón de nailon no elástico de 2,4 m (0,9-1,0 mm), 1 par de pinzas y 1 par de tijeras

Recomiendo encarecidamente usar un par de pinzas para navegar por los espacios reducidos de la mano. El objetivo de los flexores es crear el mecanismo que permite que los dedos se cierren cuando la muñeca se dobla para crear tensión, que riza los dedos.

Para el dedo "pulgar", enhebre un extremo del cordón de nailon debajo de la barra de unión en la parte inferior del dedo "pulgar" hasta que entre 25 y 30 mm del cordón quede en el otro lado de la barra. Haga un nudo de cierre para asegurar el cordón de nailon a la barra. Pase la cuerda de nailon a través del túnel en la parte inferior del proximal. Luego, pase la cuerda de nailon a través del nudillo proximal hasta la parte posterior de la mano. El nudillo proximal es donde el proximal se encuentra con la palma. No enrolle ni retuerza la cuerda de nailon y las cuerdas elásticas juntas. Pase el cordón de nailon paralelo al cordón elástico a lo largo de la parte posterior de la palma y a través de la guía del cable y el protector del cable. No enrede los cordones de nailon y elásticos. Deje unos 15-18 cm de cuerda de nailon, comenzando desde la parte trasera de la protección del cable hasta el final de la cuerda. Usa unas tijeras para cortar el resto del cordón de nailon.

Para los otros dedos "normales", las instrucciones son muy similares a las instrucciones para instalar los flexores en el dedo pulgar. Pase la cuerda de nailon debajo de la barra en la parte inferior del dedo "regular" hasta que entre 25 y 30 mm de cuerda esté en el otro lado de la barra. Haga un nudo de cierre para asegurar el cordón de nailon a la barra. Pase la cuerda de nailon a través del túnel en la parte inferior del proximal. Pase la cuerda de nailon hacia arriba y a través del nudillo proximal hasta la parte posterior de la mano. No enrolle ni retuerza la cuerda de nailon y las cuerdas elásticas juntas. Pase el cordón de nailon paralelo al cordón elástico a lo largo de la parte posterior de la palma y a través de la guía del cable y el protector del cable. No enrede los cordones de nailon y elásticos. Deje unos 15-18 cm de cuerda de nailon, comenzando desde la parte trasera del protector de cable hasta el final. Usa unas tijeras para cortar el resto del cordón de nailon.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar, 2 alfileres para nudillos, 2 alfileres para muñeca, 2 tapas para alfileres para muñeca y 1 guantelete

Total de materiales utilizados: cuerda elástica flexible de 1,5 m y cuerda de nailon no elástica de 2,4 m (0,9-1,0 mm)

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas y 1 par de tijeras

Resultado final: mano y antebrazo ensamblados con elásticos y flexores

Paso 7: Instalación del tensor

Elementos necesarios: 1 tensor, 5 pasadores tensores, 5 tornillos tensores, 1 clip de retención, 1 objeto (aproximadamente a la altura del guantelete), 1 destornillador, 1 par de pinzas y 1 par de tijeras

El tamaño de los tornillos tensores variará con la escala de la mano. Deslice el tensor en la cola de milano del guante y hasta el frente. Inserte los pasadores del tensor en los orificios del tensor. Asegúrese de que los orificios al final de los pasadores tensores estén hacia arriba. Atornille los tornillos del tensor hasta la mitad, lo que permitirá que la tensión de la mano sea ajustable apretando o aflojando los tornillos. Los pasadores del tensor deben poder deslizarse hacia adelante y hacia atrás en el tensor.

Coloque un objeto debajo del dedo de la mano para inclinar la palma ligeramente hacia atrás. El objeto debe tener aproximadamente la misma altura que el guantelete para mantener el tensor apropiado. Usar un par de pinzas ayuda a mantener la tensión en la cuerda de nailon mientras ata los nudos. Empuje el tensor hacia la parte delantera de la cola de milano y todos los pasadores del tensor hacia la parte delantera del tensor. Pase el extremo del primer cordón de nailon a través del orificio en el extremo del pasador tensor correspondiente. Mantenga la tensión en la cuerda de nailon mientras los dedos descansan sobre el objeto con la palma inclinada hacia atrás todo el tiempo. Enrolle el extremo suelto del cordón de nailon alrededor del cordón de nailon tenso y vuelva a pasarlo por el orificio del pasador tensor. Este es el comienzo de un medio nudo de enganche que atraviesa un nudo de enganche de vaca. Pasa el extremo suelto de la cuerda de nailon a través del nudo. Mantenga la tensión en la cuerda, pero deje el nudo todavía suelto para el siguiente paso. Siga inmediatamente el conocimiento del enganche de la vaca con un medio enganche a través del nudo de enganche de la vaca anterior. Mantenga la tensión en la cuerda de nailon mientras los dedos descansan sobre el objeto con la palma hacia atrás todo el tiempo. Apriete el nudo. Luego, ate un segundo medio nudo de enganche alrededor de la línea flexora y apriete bien los nudos. Asegúrese de que la tensión se mantenga constantemente durante todo el proceso y contenga la cantidad adecuada de tensión después de que los nudos estén atados. Repita para las 5 líneas flexoras y pasadores tensores.

Use un par de tijeras para recortar las colas de los cordones de nailon y agregue el clip de retención haciendo clic en la parte posterior de la cola de milano para evitar que el tensor se caiga.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 clavijas para los dedos, 1 palma, 1 clavija para el pulgar, 2 clavijas para nudillos, 2 clavijas para muñeca, 2 tapas para clavijas para muñeca, 1 guantelete, 1 tensor, 5 pasadores tensores, 5 tornillos tensores y 1 clip de retención

Total de materiales utilizados: cuerda elástica flexible de 1,5 m y cuerda de nailon no elástica de 2,4 m (0,9-1,0 mm)

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas, 1 par de tijeras, 1 destornillador y 1 objeto (aproximadamente la altura del guantelete)

Resultado final: mano y antebrazo funcionales y ensamblados con elásticos y flexores

Paso 8: Aplicar el relleno

Elementos necesarios: acolchado de espuma firme de 30 cm por 15 cm, 1 tijera, 1 bolígrafo, 1 cuchillo X-Acto y papel de lija

Coloque la palma y la parte del guantelete de la mano sobre el acolchado de espuma para medir y marcar la cantidad adecuada de acolchado necesario. Esta es solo una estimación aproximada. Conserve el acolchado sobrante para los retoques necesarios. Use un par de tijeras para cortar el relleno de espuma marcado.

Para la palma, corte una sección del acolchado de espuma marcado que coincida aproximadamente con la palma. De esta sección, mida, marque y corte 1 pieza cuadrada para la mayor parte de la palma y 1 pieza rectangular larga para la curva frontal en el interior de la palma. Para el guantelete, corte una sección del resto del relleno de espuma marcado que coincida aproximadamente con el interior del guante. Coloca el acolchado en el interior del guantelete y traza el borde del guantelete sobre la espuma para un ajuste perfecto.

Recorta y aplica las piezas de espuma. Use el cuchillo X-Acto para ayudar a recortar las partes de espuma que cuelgan, pase los bordes y use el papel de lija para ayudar a nivelar los bordes de la espuma con el borde de la mano.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar, 2 alfileres para nudillos, 2 alfileres para muñeca, 2 tapas para alfileres para muñeca, 1 guantelete, 1 tensor, 5 pines tensores, 5 tornillos tensores y 1 clip de retención

Total de materiales utilizados: cordón elástico flexible de 1,5 m y cordón de nailon no elástico de 2,4 m (0,9-1,0 mm) y acolchado de espuma firme de 30 cm por 15 cm

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas, 1 par de tijeras, 1 destornillador, 1 objeto (aproximadamente a la altura del guantelete), 1 bolígrafo, 1 cuchillo X-Acto y papel de lija

Resultado final: mano y antebrazo acolchados funcionales y ensamblados con elásticos y flexores

Paso 9: Colocación de las correas

Elementos necesarios: Velcro de doble cara de 1,2 m (5 cm de ancho), 4 tornillos de cabeza plana con fijación de velcro en la palma, 1 destornillador, 1 par de tijeras, 1 pistola de pegamento caliente y barras de pegamento

Para la palma, use unas tijeras para cortar una tira de velcro que sea aproximadamente 2,5 cm más ancha que el ancho de la palma. Use un par de pinzas para crear los orificios de "montaje" en las tiras de velcro para ayudar al tornillo de cabeza plana a atravesar el velcro y los orificios roscados en el costado de la palma. Usando los orificios roscados en el costado de la palma, 2 orificios en cada lado, use un destornillador para sujetar la tira de velcro a través de 2 de los 4 tornillos de cabeza plana para asegurar un lado del velcro al interior de la palma. Repita para los otros 2 agujeros en el otro lado de la palma.

Para el guantelete, deslice un extremo del velcro sobrante a través de la ranura inferior del guantelete en el lado del "pulgar" del guante. Deje unos 1,3 cm de velcro sobresaliendo del interior de la palma. Deslice el otro extremo de la correa de velcro a través de la ranura superior. Use pegamento caliente para unir la tira inferior de 1,3 cm al guantelete y a la parte posterior de la correa de velcro superior. Después de pegar la tira de 1,3 cm, deslice el extremo largo del velcro a través de la ranura superior en el otro lado del guante. Dobla el extremo largo del velcro sobre sí mismo y pégalo. Al doblar el velcro sobre y hacia el guantelete, la correa debe ser lo suficientemente larga para llegar al extremo más alejado del guante. Necesita una cantidad adecuada de velcro desplegado para permitir que la correa sea ajustable. Use un par de tijeras para cortar cualquier exceso de velcro.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar, 2 alfileres para nudillos, 2 alfileres para muñeca, 2 tapas para alfileres para muñeca, 1 guantelete, 1 tensor, 5 pines tensores, 5 tornillos tensores y 1 clip de retención

Total de materiales utilizados: cordón elástico flexible de 1,5 m y cordón de nailon no elástico de 2,4 m (0,9-1,0 mm), acolchado de espuma firme de 30 cm por 15 cm, velcro de doble cara de 1,2 m (5 cm de ancho) y cabeza plana de fijación con velcro de 4 palmas empulgueras

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas, 1 par de tijeras, 1 destornillador, 1 objeto (aproximadamente a la altura del guantelete), 1 bolígrafo, 1 cuchillo X-Acto, papel de lija, 1 pistola de pegamento caliente y barras de pegamento

Resultado final: mano y antebrazo ensamblados y funcionales acolchados y atados con elásticos y flexores

Paso 10: agregando los toques finales

Elementos necesarios: superglue y 5 puntas de dedos de micro gel Lee Tippi

Agregue superpegamento a los nudos flexores en las 5 puntas de los dedos y los 5 pasadores tensores. Esto evitará que los nudos se deslicen en el futuro.

Agregue las 5 puntas de los dedos de micro gel de Lee Tippi a los 5 dedos. Esto le dará a los dedos un mejor agarre. Como nota al margen, la escala original de los archivos recargados de raptor es un poco pequeña para las puntas de los dedos de micro gel de Lee Tippi. Recomendaría escalar los archivos a un tamaño mayor durante la fabricación de las piezas.

Total de piezas utilizadas: 5 puntas de los dedos, 5 proximales, 5 alfileres para los dedos, 1 palma, 1 alfiler para el pulgar, 2 alfileres para nudillos, 2 alfileres para muñeca, 2 tapas para alfileres para muñeca, 1 guantelete, 1 tensor, 5 pines tensores, 5 tornillos tensores y 1 clip de retención

Total de materiales utilizados: cordón elástico flexible de 1,5 m y cordón de nailon no elástico de 2,4 m (0,9-1,0 mm), acolchado de espuma firme de 30 cm por 15 cm, velcro de doble cara de 1,2 m (5 cm de ancho), 4 tornillos de cabeza plana de fijación con velcro en la palma, superglue y 5 puntas de dedos de micro gel Lee Tippi

Total de herramientas utilizadas: 1 par de pinzas, 1 par de tijeras, 1 destornillador, 1 objeto (aproximadamente a la altura del guantelete), 1 bolígrafo, 1 cuchillo X-Acto, papel de lija, 1 pistola de pegamento caliente y barras de pegamento

Resultado final: mano y antebrazo completamente acolchados y atados funcionales y ensamblados con elásticos y flexores

Paso 11: ¡Todo listo

Felicitaciones, ha completado la Mano recargada de Raptor. Para referencia futura, las diferentes partes de la mano se pueden reemplazar fácilmente en cualquier momento cuando sea necesario, ya que algunos materiales pueden no durar mucho tiempo. Por ejemplo, los acordes pueden experimentar desgaste, que se pueden reemplazar fácilmente. Otra solución fácil es la cantidad de tensión en la mano, que se puede ajustar apretando o aflojando los tornillos. Para agregar, reemplazar el velcro con correas de cuero es una opción para mejorar la comodidad de la mano. Hay muchos pequeños ajustes que podrían cambiarse para adaptarse al usuario.

Como siguiente paso, definitivamente recomendaría visitar el sitio web de e-Nable. Es una red maravillosa de voluntarios que también están interesados en echar una mano o simplemente crear prótesis de manos, y tiene muchos otros diseños de manos disponibles. ¡Buena suerte con tus proyectos futuros!