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BioGripp 3.1 - Main robotique Berlin

Date de publication: 03/11/2015
Date de modification: 03/11/2015
  • Adresse: Mitte, Berlin, Berlin, Allemagne

J´ai construit cette main car je voulais faire mieux que les prothèses imprimées 3D qui fonctionnent avec des files de pêche.


Elles sont esthétiquement parfaites mais elles n´ont pas la force nécessaire pour saisir des objets ou pas une durée de vie suffisante pour être utilisées au quotidien.


L´objectif était de concevoir une main avec un mouvement humain, pouvant manipuler 1kg mais aussi pouvant facilement être produite en masse. Le coût a été une préoccupation permanente lors de la conception.


 Mécanique :


 Le système mécanique permettant d´imiter le mouvement humain tout en n´ayant recours qu´à un seul moteur par doigt est breveté. Chaque doigt peut se mouvoir indépendamment des autres.


De plus, le pouce est mobile pour s´adapter à différentes méthodes de préhensions (y compris avec pouce opposable).


Travaillant comme ingénieur dans l´industrie pharmaceutique j´ai pu utiliser le meilleur du monde des FabLabs et de celui de l´industrie.


J´ai dès le départ raisonné en termes de production de masse et de réduction de coût pour rendre ma main accessible à ceux qui en ont besoin. Par exemple, les pièces sont les mêmes pour une main droite ou gauche, seul le montage diffère. Je limite ainsi le nombre de pièces différentes et j´obtiens des rabais dû au volume des commandes.


Production :


Concernant les moyens de production, je me suis limité à de la découpe laser. Le reste des pièces peut être commandé sur internet.


La découpe laser m´a permis de réaliser mes prototypes en plastique et de passer ensuite (sans modifier la conception) à une version finale en aluminium.


J´ai dû limiter mon utilisation de l´impression 3D car belle que cette technique soit parfaite pour du prototypage, il est après très difficile de passer à une production en série : 


En 2 ans de développement, j´ai réalisé plus de 20 prototypes complets et grâce à la découpeuse laser du FabLab Berlin j´ai pu le faire pour quelques dizaines d´euros.


Une vraie prothèse coûte entre 10 et 40 000€, j´ai réalisé la mienne pour moins de 1000€.


Outil de R&D :


La main peut être utilisée pour faire de la recherche en informatique ou en mécatronique par exemple.


Il n´a pas d´autres capteurs préinstallés à part les potentiomètres des moteurs mais tout est prévu pour que vous puissiez ajouter les vôtres. La main est conçue pour être modifiée et améliorée.


Les seules parties qui sont imprimées 3D sont les les bouts des doigts. Vous pouvez créer votre propre design correspondant à vos besoins et les réimprimer chez vous, dans un FabFab ou par les commander sur internet (Shapeways par ex.).


La main est compatible pour l´instant avec les pièces Servocity qui offrent d´ores et déjà de très nombreuses possibilités d´assemblage.


Contrôle :


Le système de contrôle est basé sur un Arduino nano. J´ai développé plusieurs platines pour répondre à différents besoins:



  • Une carte de prototypage permettant de construire son propre circuit de contrôle

  • Une carte pour Arduino nano contenant les éléments de puissance (pont H) ainsi que la lecture des potentiomètres intégrés à chaque moteur.


Le contrôle avec feedback des moteurs demande 25 pins mais la main contient d’ores et déjà 15 pins supplémentaires pour faciliter l´installation de capteurs complémentaires.


Les différentes platines sont open source mais sont disponibles chez Fritzing en qualité professionnelles. Le code pour l´Arduino est également Open Source.


Prochaine étape :


Prothèse :


Le FabLab Berlin est en partenariat avec Otto Bock (le plus grand producteur de prothèses au monde) et je vais leur présenter mon travail pour voir si cette main peut effectivement inspirer un nouveau modèle de prothèse.


Outil de recherche :


Je vais prendre contact avec Robotshop qui pourrait se charger de la production de masse ainsi que de la distribution de ma main.


Cela permettrait aux universités et aux makers d´acquérir un hardware efficace, peu cher et facilement modifiable.


Lien présentant le robot sur le forum Robot-maker.com: http://www.robot-maker.com/forum/topic/10070-biogrip-31-main-robotique/
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