UPC の研究チームは、3D プリントを使用して、障害を持つ人々の生活の質を向上させるカスタマイズ可能な経橈骨義肢を設計しました。

2022年10月4日、アンタークティックベアは、UPCバルセロナ工業工学部（ETSEIB）のArm2uバイオメディカルエンジニアリングチームが3Dプリント技術を使用して、ユーザーの神経インパルスに反応するカスタマイズ可能な経橈骨義肢を設計および製造したことを知りました。
カタルーニャ工科大学（UPC）バルセロナ産業工学部（ETSEIB）の学部生および修士課程の学生15人は、支援技術を使用して障害を持つ人々の生活の質を向上させるという共通の目標を持っています。具体的には、若いバイオメディカルエンジニアリングチームArm2uが、肘から下が失われた腕を置き換えることができ、筋肉の収縮によって生成される自然な電気信号によって制御される筋電制御機能を備えた経橈骨義肢を開発しています。
△3Dプリントされた経橈骨筋電義肢の詳細昨年最初の義肢を製作した後、Arm2uチームはさらに一歩前進し、手の回内（前腕の回転）と開閉動作が可能な完全に機能するロボットアームである2番目のプロトタイプを製作しました。これは、患者の筋肉の収縮に関する指示を収集し、これらの電気インパルスをマイクロコントローラが理解して使用できる信号に変換する EMG センサーに基づいています。
この義肢は PLA プラスチックで 3D プリントされたため、低コストで製造できました。チームリーダーの 1 人である Lluís Bonet Ortuño 氏は次のように説明しています。「義肢を開発する際、私たちの主な目標の 1 つは、手頃な技術でプロトタイプを作成し、高コストをかけずに継続的に製造および変更できるようにすることでした。3D プリント技術を使用することで、市場にある同様の義肢よりもはるかに低コストで義肢を作成しました。」
試作部品<br /> Arm2u チームによって完全に設計されたこのプロトタイプは、モビリティを実現するために協調して動作する 4 つの基本コンポーネントで構成されています。

装置を手足にしっかりと固定するソケット。
pronoは、ほとんどの電子機器を格納し、義肢の制御およびステータス情報要素を収容します。
グリッパーは、物体を操作するために使用されるピンセットのような要素です。
最後に、電子部品があります。これは、Arduino Uno マイクロコントローラを使用して、デバイスの制御やそのステータスのユーザーへの報告に使用されるセンサー、モーター、その他の要素を接続します。

2 番目のモデルには、義肢の状態を継続的に報告し、バッテリーの寿命、指先の力、内部温度などの情報を提供する統合 LCD 画面など、いくつかの改良が加えられています。
さらに、新しいデザインはより適応性が高く、ユーザーの腕のサイズに合わせて調整でき、以前のモデルに比べて全体の重量が軽減されたため、より快適になりました。
△ロボットアームを調整する
チームワーク
Arm2u は、2018 年にバルセロナで設立され、ETSEIB を拠点とする大学チームです。このグループは、ETSEIB の BSc 産業技術工学、MSc 産業工学、MSc 自動制御およびロボティクスの学生からなる学際的なグループであり、バイオテクノロジーに応用される機械工学と電子工学に強い関心を持っています。
△バルセロナ工業工学部（ETSEIB）の学生で構成されたArm2uチーム。義肢産業の発展を促進するため、チームは3つの分野に分かれています。機械部門は概念CADモデル（動的および静的シミュレーションを含む）の開発、材料の選択、製造システムの研究を担当し、電子部門は義肢の複数のアクチュエータの制御と筋電図信号の取得を担当し、管理部門は事業計画と財務計画の策定、リソースと予算の管理、内部管理、コミュニケーションなどを担当しています。
チームリーダーでもあるアレイクス・リコウ氏は、「チームの目標は、人々の日常生活を助ける新しい義肢を開発し、生体医学工学の研究を継続することです。私たちは、この分野を学びたいすべての学生にとって一流の大学チームになりたいと考えています。私たちと同じ興味を持つ方なら誰とでも喜んで協力します。」と語っています。
FME エンジニアリング学生 - Arm2u のプランナー<br /> このプロジェクトにおける重要な役割は、義肢の設計と開発です。プランナーは、プロトタイプをカスタマイズし、実際の環境でその機能をテストする役割を担います。 Arm2u チームが設計したロボットアームの場合、その立案者は、UPC の数学統計学部 (FME) で統計学とオペレーションズリサーチを専攻するアメリカ人学生、カイル・ブリッグス氏でした。
△義肢研究チームのメンバー
自転車に乗ったり仕事をしたりするなど、生涯を通じていくつかの義肢を使用してきたカイルさんは、ETSEIB チームが開発した義肢を着用することを楽しんでいると認めています。学生は5月18日、スイスのチューリッヒで開催されたサイバスロンチャレンジにArm2u義足をつけて出場した。このコンテストでは、身体に障害のある人々が、物を扱ったり運んだり、異なるスロットがある立方体内の特定の場所に物を置くといった日常的な作業を行うことで、世界中の大学や企業の研究チームが開発した義肢をテストします。
現在、チームは6つのテストで構成されるメインイベントである2024年のサイバスロンを楽しみにしています。この種の経験に参加することは、チームメンバー間の絆を強めるため、非常に有益です。学生たちは次のように説明しました。「エンジニアリングプロジェクトに取り組み、それを他の専門家の前で国際的に発表することは、やりがいのある経験で、私たちに誇りを与え、将来の職業生活で遭遇する可能性のある状況を直接体験する機会を与えてくれました。チームとして共通の目標を追求することで、私たちは一緒にこの課題に立ち向かうことができ、お互いに力とサポートを与え、チームのタスクを完了するためにスキルを補完することができました。」
△Arm2uチームプランナーのカイル・ブリッグスが、5月にスイスサイバスロンチャレンジのテストで義肢を使用している