Use of low-cost materials to improve the grip of 3D-printed hand prostheses

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5965/2316796312242023058

Keywords:

Assistive Technology, 3D Printing, Grip

Abstract

3D-printed prostheses are affordable and contribute to rehabilitation, but they have limitations. The grip is crucial to improving functionality. In this study, different materials were tested for adherence, applying them in different positions, and observing sliding with weights in a cylindrical grip. The Latex material obtained the best performance, applied to the digital, phalanx, and palm. Increasing adherence contributes to the experience, satisfaction, and acceptance of users of these prostheses. This drives Assistive Technology and related fields forward.

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Author Biographies

Laura Duarte Santana, Federal University of Goiás

Product Design student at the Federal University of Goiás (UFG). Technological Initiation Scholarship recipient in the UFG Research Initiation Program (PIP), working on the development of products based on circular design principles.

Sávio Menezes Sampaio, Federal University of Goiás

PhD student and Master in Computer Science from the Postgraduate Program in Computer Science at the Federal University of Goiás (PPGCC/UFG), in the line of research on Intelligent Systems and Applications, with the purpose of solving real problems, as well as contributing to the advancement of the state of the art in the area.

Pedro Henrique Gonçalves, Federal University of Goiás

Adjunct Professor of Product Design at UFG. PhD from the Postgraduate Program in Structures and Civil Construction (PECC - UNB). General coordinator of the Ideas, Prototyping and Entrepreneurship Laboratory Network - IPElab UFG.

References

ALVIAL, P.; BRAVO, G.; BUSTOS, M.P.; MORENO, G.; ALFARO, R.; CANCINO, R.; ZAGAL, J.C. Quantitative functional evaluation of a 3D Printed silicone-embedded prosthesis for partial hand amputation: A case report. Journal of Hand Therapy, Santiago, v. 31, p. 129-136, 2018.

ARJUN, A.; SAHARAN, L.; TADESSE, Y.; Design of a 3D Printed Hand Prosthesis Actuated by Nylon 6-6 Polymer based Artificial Muscles. In: IEEE CASE 2016, n. 12, 2016. 2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING (CASE).Fort Worth: IEEE Robotics & Automation Society, 2016.

E-NABLE BRASIL. Unlimbited Phoenix Hand. 2023. Disponível em: http://e-nablebrasil.org/wp/unlimbited-phoenix-hand/. Acesso em: 03 ago.2023.

GERSTLE, T. L.; IBRAHIM, A. M. S.; KIM, P. S.; LEE, B. T.; LIN, S .J. A Plastic Surgery Application in Evolution: Three-Dimensional Printing. Plastic and Reconstructive Surgery, Boston, v. 133, n. 2, p. 446-451, fev. 2014.

GIRALDI, S. Revisão histórica dos dermatóglifos e estudo comparativo entre o método tradicional de impressão palmar com tinta e método de escaneamento digital em um grupo de escolares de Curitiba, Paraná. 2011. 297 folhas. Tese (Doutorado em Saúde da Criança e do Adolescente) - Setor de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2011.

IIDA, I. Ergonomia: projeto e produção. 2ª edição. São Paulo: Edgard Blücher, 2005.

LALAGÜE, K.E.G. Desenvolvimento de uma prótese para mão articulada em impressão 3D. 2019. 31. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Projeto de Produto) - Departamento de Design, Universidade de Brasília, Brasília, 2019.

MOODLEY, K.; FOURIE, J.; IMRAN, Z.; HANDS, C.; RALL, W.; STOPFORTH, R. Touch Hand 4.5: low-cost additive manufacturing prosthetic hand participated in Cybathlon 2020 ARM discipline. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, South Africa, 19:130, p. 1-13, nov. 2022.

MORIMOTO, S.Y.U.; CABRAL, A.K.P.S.; SANGUINETTI, D.C.M.; FREITAS, E.S.R.; MERINO, G.S.A.D.; COSTA, J.Â.P.; COELHO, W.K.; AMARAL, D.S. Órteses e próteses de membro superior impressas em 3D: uma revisão integrativa. Cadernos Brasileiros de Terapia Ocupacional, São Carlos - SP, v. 29, e2078, p. 1-14. 2021.

RIBEIRO, W. C.; MIYADAIRA, A.N.; FERRUZZI, Y. DESENVOLVIMENTO DE MÃO ROBÓTICA DE BAIXO CUSTO. Revista Eletrônica Científica Inovação e Tecnologia, Medianeira, v. 1, n. 13, p. 93-99, jun. 2016.

SANTANA, L.D; GONÇALVES, P.H. Potenciais áreas de contato das mãos nos manejos aplicadas a próteses impressas em 3D. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA ASSISTIVA (CBTA), n. 4, 2023, Florianópolis. IV Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Tecnologia Assistiva. (submetido à publicação).

SOUZA, B. R.; MINGIONE, G. R.; CONCEIÇÃO, G.B.; RODRIGUES, M. A.; BETTONI, P. H.; NEVES, A.; CARVALHO, D. Desenvolvimento de Prótese de Membro Superior por Manufatura Aditiva. 2022. 12. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Anhembi Morumbi (UAM), Anhembi, 2022.

STOCCO, T. D.; RODRIGUES, R. A. Utilização de membros protéticos fabricados a partir de impressão 3D para amputados. ARCHIVES of Health Sciences, São José do Rio Preto - SP, v. 27, n. 1, p. 65-69, dez. 2020.

Published

2023-12-13

How to Cite

SANTANA, Laura Duarte; SAMPAIO, Sávio Menezes; GONÇALVES, Pedro Henrique. Use of low-cost materials to improve the grip of 3D-printed hand prostheses. Human Factors in Design, Florianópolis, v. 12, n. 24, p. 058–069, 2023. DOI: 10.5965/2316796312242023058. Disponível em: https://revistas.udesc.br/index.php/hfd/article/view/24537. Acesso em: 24 nov. 2024.