Krakowskie studentki zaprojektowały elektroniczną protezę nogi dla baletnicy

FLESZ - Psy będą wykrywać COVID-19

- Na pomysł protezy wpadłam podczas zajęć z protetyki na II roku studiów z inżynierii biomedycznej na Politechnice Krakowskiej. Inspiracją były dziecięce marzeniami o zajęciach baletowych i moja, trwającą do dziś, fascynacja tym stylem tańca – opowiada Zuzanna Gwiazdonik. - Zaczęłam szukać w Internecie, czy takie rozwiązanie jak proteza dla baletnicy już ktoś opracował. Znalazłam nieliczne przypadki prób stworzenia takiej protezy kończyny dolnej, ale wszystkie te rozwiązania służyły tancerce bardziej jako podpora, nie miały możliwości zgięcia stopy protezowej.

Studentki PK postanowiły stworzyć elastyczną protezę, która dawałaby baletnicy możliwość ruchu stopą i wykonywania wszystkich pozycji baletowych. Pomysł zgłosiły do 8. edycji Koła Naukowego ABB. Uczestnicy tego Koła Naukowego, działającego przy Korporacyjnym Centrum Technologicznym ABB w Krakowie, mogą korzystać z pomocy naukowców i specjalistów, zaplecza technologicznego, a także wsparcia finansowego firmy. Inicjatywa ABB jest skierowana m.in. do studentów uczelni technicznych i uczniów szkół średnich.

Studentki nawiązały kontakt z poznaną w mediach społecznościowych Karoliną Smoleńską, której - po wypadku - amputowano nogę poniżej kolana.

- Zaprosiłyśmy Karolinę do współpracy i testów prototypu. To właśnie na podstawie skanów 3D kikuta jej nogi oraz drugiej zdrowej kończyny wykonałyśmy modele leja protezowego, stopy protezowej zaokrąglonej na końcu w części palców, tak aby była idealnie dopasowana do pointa baletnicy oraz model rdzenia stopy protezowej - wymienia Zuzanna Gwiazdonik.

Skany 3D konstruktorki wykonały przy pomocy kamery Intel RealSense. Elementy protezy zostały wydrukowane na drukarce 3D w laboratorium ABB.

- Największym wyzwaniem było jednak napisanie programu sterującego protezą - przyznaje Anna Wątek, współautorka wynalazku. Proteza jest sterowana za pomocą sygnału EMG.

Elektrody naklejone na mięśniu czworogłowym uda odbierają sygnał mięśniowy, który przekazywany jest do czujnika MyoWare. – To czujnik umożliwiający kontrolowanie urządzeń za pomocą sygnałów bioelektrycznych, generowanych przez ludzkie mięśnie. Dane z czujnika odbiera specjalnie zaprogramowany moduł Arduino Nano, który w zależności od natężenia sygnału umożliwia ruch serwomechanizmem. Ten poruszą sztuczną stopą - tłumaczy studentka PK.

W pracach nad układem sterowania protezą pomogli mechanicy i elektronicy z ABB.

Krakowskie studentki podsumowują, że stworzyły swój prototyp, by zwrócić uwagę na brak na rynku takiej sportowej protezy dla baletnicy i podsunąć innowacyjny pomysł.

- W przyszłości chciałybyśmy nawiązać współpracę z firmami protetycznymi, aby udoskonalić i ugruntować naszą wiedzę na temat protetyki kończyn dolnych i spróbować wykonać protezę z profesjonalnych materiałów czyli kompozytów z włókna węglowego - mówi Zuzanna Gwiazdonik.