Bionická protéza a její propojení s pacientem

Martin Blažek

Bakalářská práce

Bionic prosthetics and its connection to the patient

Anotace:

Tato bakalářská práce se věnuje tématu levných bionických náhrad horní končetiny. Teoretická část obsahuje seznámení s anatomií a fyziologií zdravé horní končetiny, seznámení s problematikou amputací, úvod do problematiky protetiky a protetických náhrad horní končetiny. Praktická část je věnováná práci s prototypem bionické protézy Brunel hand od Openbionics. Tato protéza je vyrobena pomocí technologie 3D tisku a používá elektroniku programovatelnou v prostředí Arduino IDE. Ovládání protézy je otestováno pomocí elektromyografických senzorů Myoware. Přesnost měření těchto senzorů byla ověřena pomocí zdravotnického EMG přístroje TruTrace. Protéza byla rovněž rozšířena o Bluetooth modul, který umožňuje bezdrátovou komunikaci mezi protézou a jiným zařízením, například počítačem nebo mobilním telefonem. Z toho důvodu byla vytvořena mobilní aplikace pro telefony s operačním systémem Android. V rámci bakalářské práce také byly navrženy tři typy pahýlových lůžek vhodných pro výrobu pomocí 3D tisku a několik dalších dílů. V závěru je zhodnocení levných open-source projektů bionických protéz a byly uvedeny návrhy, které by vedly k vylepšení konstrukce a stavby bionické protézy.

Abstract:

This bachelor thesis deals with topic of low-cost bionic prosthetic hands. The theoretical part includes introduction to anatomy and physiology of healthy human upper limb, amputations, understanding prosthetics and prosthetics replacements of human upper limb. The practical part describes work with prototype of bionic prosthesis Brunel hand of Openbionics companz. This prosthesis is 3D printed and uses electronics programmable in Arduino IDE environment. The prosthesis control is tested by Myoware electromyography sensors and the accuracy of these sensors is verified by TruTrace medical EMG measurement device. The options of control were extended by addition of a Bluetooth module allowing wireless communication with computer or mobile device, for this reason an application for mobile devices running Android operation system was developed. For an attachment of the prosthetic hand, three forearms prototypes and few other parts were created within the scope of this bachelor thesis. In the conclusion low-cost open-source projects were evaluated and ways of an improvement of construction and design were stated.

Klíčová slova

bionická protéza, protetika, 3D tisk, elektromyografie, Arduino, Bluetooth, amputace končetin

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jan Koprnický, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta zdravotnických studií

Bakalářský studijní program / obor:
Biomedicínská technika / Biomedicínská technika