Формлаб I 2015

Рукоятка медицинского инструмента "Акси"

Весь проект поэтапно и в деталях
Этап #1

Постановка задачи

Кажется, что это просто реинжиниринг зарубежного аналога. Но так только кажется: медицинские изделия — это гораздо круче, чем ювелирная работа. Здесь как нигде важна эргономика.

Поэтому очень может быть, что ничего сложнее этого на вид простого инструмента мы не делали.
Эндоскопический инструмент с кремальерой
Эндоскопический инструмент с кремальерой
Объект разработки — рукоятка эндоскопического инструмента с кремальерой (механической реечной передачей); используется при хирургических операциях. Кремальера служит для ограничения усилия.

Основа — инструмент европейского производителя. Мы разрабатываем только съёмную рукоятку. Примерно такую:
Рукоятка инструмента
Рукоятка инструмента
Рукоятка состоит из подвижной и неподвижной частей, а также крепления трубки с инструментом. Разобрать конструкцию можно простым нажатием на кнопку.

Требования к инструменту: современный дизайн, лёгкость сборки/разборки, индивидуальные черты (ни в коем случае не копировать аналоги). А вся продукция конкурентов сделана за рубежом, и дизайн у неё как минимум продуманный. Вот, например:
И последнее: инструмент нужно проектировать в расчёте на руку средних размеров.
Этап #2

Разработка дизайна корпуса

Эскизирование
Первые эскизы мы нарисовали быстро и с душой:
Но в цель не попали. Иногда это не удаётся с первого раза.

Вот и здесь: дизайн дизайном, но к конструкции он должен быть привязан. А на черновиках мы поставили кремальеру ниже, чем нужно; не предусмотрели кое-какие обязательные элементы. Исправляем:
Утверждённый вариант:
Этап #3

Разработка дизайна корпуса

3D-моделирование
Эргономику таких вещей обязательно нужно проверять на макетах и прототипах. Готовимся.
Этап #4

Прототипирование

Анализ прототипа
Собирали прототип из того, что было. Так что, по сути, это был макет, а не прототип. Например, подходящих пружин для "ножниц" не нашлось, и прилагаемое усилие не соответствовало тому, что будет.

Тем не менее напечатанный на принтере прототип позволил понять, что над эргономикой придётся поработать. Например, кольца у импортного аналога были намного удобнее, крутилку тоже нужно сделать поизящнее и поприятнее на ощупь. На планке-фиксаторе рукоятке неплохо было бы поправить зубья.
А вот и второй прототип, после доработки и исправления всех "пойманных" в первом недостатков. Инструмент фиксируется стабильно, захваты под пальцы удобны, "крутилка" тоже доделана и стала намного удобнее, чем была.
Этап #5

Инжиниринг корпуса

CAD-моделирование
Дорабатываем конструкцию и отдаём заказчику. Технология производства — литьё пластика под давлением.
— Этот проект прекрасно иллюстрирует мысль, что при работе с объектами, сильно завязанными на непосредственный контакт с человеком и его руками, требуется каждый шаг, каждую итерацию макетировать любым доступным способом. Изменил угол ручки — напечатай и проверь. Сделал сечение другое — попробуй хотя бы в пластилине макет вылепить.

Андрей Востриков
Руководитель бюро инженерного дизайна Формлаб
При работе с объектами, сильно завязанными на непосредственный контакт с человеком и его руками, нужно макетировать каждую итерацию.
Официальный сайт производителя медицинского оборудования и инструмента: