創科教育|荔景天主教中學 低成本研物理治療手套

2022-07-17


荔景天主教中學(下稱荔天)三名中三生謝泊寬、司徒元皓及李冠霆以作品「『助』 手」取得創科展「初中組」銀獎。三人蒐集資料後發現,坊間的物理治療費用每月動輒上萬港元,故他們設計出成本低於八百港元的機械手套, 期望有日能取代傳統治療法,惠及弱勢社群。

謝泊寬負責製作機械手套的硬件。

受恩師經歷啟發

治療功能的機械手套,源於謝泊寬小學老師的親身經歷。

謝泊寬說:「小學時有名老師一直很疼愛我,他的手筋曾經做過手術,之後其手腕難以發力,且不太靈活。」

他認為是次比賽是個契機,讓他嘗試製作這方面的產品幫助恩師。 對於此概念,司徒元皓和李冠霆均表示支持,前者指手部病患直接導致生活上的不便,「『助』手」則是外骨骼機械,提供動力令手部活動,有助病人康復。李冠霆稱:「物理治療(費用)太貴,而我們的發明(成本)比較相宜,可照顧基層市民的需要。」

機械手套由六個伺服馬達組成,並利用魚絲柔韌的特性,模仿人類手部筋腱。

 

試驗超過百次

作品由構思至製成最終版本,花了長達十個月的時間,三人不停在軟件和硬件方面作出改良。負責硬件部分的謝泊寬笑稱:「在創科過程中,失敗才是常態,成 功只不過是你看到的最終結果。」

他說一開始以最普通的摩打製作手套,但它沒法準確控制角度,團隊曾多次試驗,最後改用六個伺服馬達(servo motor),並以Arduino管理,透過特定角度牽動手套上的魚絲,而魚絲模擬手筋,伺服馬達可收放魚絲,拉動手指做出屈曲和伸展的動作。 謝泊寬特別為是次比賽學習製作3D模型,作品最大 的主硬件需打印十小時才能完成,而且不是一次便能成功。

「我所用3D打印機的打印編號是以次數計算的,現在已經用到四、五十號。」他續稱,以硬件加上軟件計算的話,他們共經過逾百次試驗。

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