Mechanizm ruchomego stawu skokowego
Agata Skalska, studentka Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, zaprojektowała protezę przeznaczoną dla osób po amputacji powyżej kolana. Główną innowacją w jej rozwiązaniu jest wprowadzenie ruchomości w płaszczyźnie czołowej, co pozwala na odchylanie stopy na boki. Konstrukcja ta ma na celu naśladowanie naturalnych ruchów zdrowej stopy, która przy napotkaniu przeszkód terenowych automatycznie zmienia ułożenie, aby utrzymać równowagę.
W mojej protezie w module stawu skokowego jest ruchomość w płaszczyźnie czołowej, czyli na boki. Standardowo przy nastąpieniu na nierówne podłoże, np. na kamień, skręcamy kostkę, przekładając ją do boku, co zapewnia odpowiednią stabilizację. Chciałam sprawdzić, czy w moim rozwiązaniu byłaby również możliwość utrzymania równowagi w analogiczny sposób
Budowa i testy prototypu
Proteza składa się z czterech głównych komponentów: adaptera, modułu pięty, wierzchniej części stopy oraz podeszwy. Wybór materiałów był kluczowy dla funkcjonalności urządzenia: podeszwę wykonano z wytrzymałego i lekkiego włókna węglowego, wierzch z elastycznego włókna szklanego, natomiast do budowy pięty wykorzystano tworzywo TPU. Materiał ten, przypominający swoją strukturą elastyczną gumę, pozwala elementowi wracać do pierwotnego kształtu po odkształceniu.
Prace nad projektem rozpoczęły się od szczegółowej analizy atlasów anatomicznych oraz obliczeń wytrzymałościowych, które studentka wskazała jako najtrudniejszy etap procesu. Gotowy prototyp poddano testom pod obciążeniem 50 kg oraz 100 kg, podczas których konstrukcja spełniła założone wymagania. Całość powstała jako praca inżynierska przygotowana pod kierunkiem prof. Krzysztofa Mendroka.