2011 年发明奖:一副更好的机械手

一种功能堪比电子模型但成本却微不足道的假肢手

假肢手通常有三种类型:纯装饰性模型;提供有限活动范围的钩子和其他低成本机械附件;以及更能模仿自然手部动作但价格高达数万美元的电子版本。Mark Stark 的假肢集三者之长。尽管其极简的塑料组装件几乎与普通钢钩一样轻巧且价格低廉,但其外观和动作却与高端电子手无异。

Stark 以设计干衣机和其他电器的阀门为生,他涉足假肢领域,部分原因是为了帮助他的朋友 Dave Vogt,Vogt 天生就没有左手。Stark 的创作没有电子元件,但他的每个手指都有三个关节(拇指有两个)可以独立弯曲,以适应佩戴者抓握的任何物体,包括钩子无法握持的不规则形状物体。

钩子连接到截肢者手臂末端的义肢接受腔,并通过一根连接到肩带的缆线进行操作。当佩戴者耸肩时,缆线会拉开钩子;当他放松时,缆线松弛,钩子关闭。Stark 手可以拧入相同的接受腔-缆线系统,但在手掌上增加了一个杠杆,该杠杆连接到另外五根缆线,每根缆线都沿着手指的背面向上延伸。肩部运动会触发杠杆,同时拉开所有五个手指,而独立的缆线则让每个手指自行回弹。每个关节中的弹簧会收缩,直到每个手指都靠在物体上,因此有些指尖可以弯曲围绕例如酒杯的杯柄,而其他指尖则可以抓住杯身。弹簧产生的压力足够温和,可以握住鸡蛋,但又足够强大,可以提起椅子。

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2004 年,Stark 用五金店的材料制作了一个概念验证模型,并交给 Vogt 试用。不到一个小时,Vogt 就第一次用左手接住了球。从那时起,他帮助 Stark 测试和改进了另外四款原型。Stark 设计了更坚固、更紧凑的弹簧,将手指重新设计成几种易于制造的形状,并将拇指调整到新的角度以更好地模仿真实拇指。他还加强了手部关节,以抵抗侧面撞击,此前 Vogt 在舞池里转圈时撞到东西,弄断了一个假肢的指关节。

Vogt 现在除了他的机械师工作外,几乎随时都戴着这只手,因为他的工作需要进行重体力劳动,在这种情况下,钩子仍然更有效。一个更耐用的生产版本,将使用更坚韧的塑料和更精密的零件,最早可能在今年冬天推出。Edison Nation,一家帮助发明家开发其创意的公司,最近选择了 Stark 的手进行商业开发,目前正与一家大型假肢制造商洽谈授权事宜。

名称: Stark 手
发明者: Mark Stark
耗时: 7年
成本: 17,000-18,000 美元

Inventions of the Year
年度最佳发明

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