| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Bioinspired design of ergonomic tool handles using 3D-printed cellular metamaterials
Avtorji:ID Harih, Gregor (Avtor)
ID Plesec, Vasja (Avtor)
Datoteke:.pdf biomimetics-10-00519_(1).pdf (2,85 MB)
MD5: 18CD7DAC1652FF36D4B61223A7A3A8EF
 
URL https://www.mdpi.com/2313-7673/10/8/519
 
Jezik:Angleški jezik
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Opis:The design of ergonomic tool handles is crucial for user comfort and performance, yet conventional stiff materials often lead to uneven pressure distribution and discomfort. This study investigates the application of 3D-printed cellular metamaterials with tunable stiffness, specifically gyroid structures, to enhance the ergonomic and haptic properties of tool handles. We employed finite element analysis to simulate finger–handle interactions and conducted subjective comfort evaluations with participants using a foxtail saw with handles of varying gyroid infill densities and a rigid PLA handle. Numerical results demonstrated that handles with medium stiffness significantly reduced peak contact pressures and promoted a more uniform pressure distribution compared to the stiff PLA handle. The softest gyroid handle, while compliant, exhibited excessive deformation, potentially compromising stability. Subjective comfort ratings corroborated these findings, with medium-stiffness handles receiving the highest scores for overall comfort, fit, and force transmission. These results highlight that a plateau-like mechanical response of the 3D-printed cellular metamaterial handle, inversely bioinspired by human soft tissue, effectively balances pressure redistribution and grip stability. This bioinspired design approach offers a promising direction for developing user-centered products that mitigate fatigue and discomfort in force-intensive tasks.
Ključne besede:bioinspired design, product ergonomics, 3D printing, tool handle, finite element method, user comfort, cellular metamaterials
Status publikacije:Objavljeno
Verzija publikacije:Objavljena publikacija
Poslano v recenzijo:24.06.2025
Datum sprejetja članka:06.08.2025
Datum objave:08.08.2025
Založnik:MDPI
Leto izida:2025
Št. strani:15 str.
Številčenje:Vol. 10, iss. 8, [article no.] 519
PID:20.500.12556/DKUM-95866 Novo okno
UDK:331.1:519.6
COBISS.SI-ID:246391555 Novo okno
DOI:10.3390/biomimetics10080519 Novo okno
ISSN pri članku:2313-7673
Datum objave v DKUM:03.11.2025
Število ogledov:156
Število prenosov:20
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:Ostalo
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share



Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Gradivo je del revije

Naslov:Biomimetics
Skrajšan naslov:Biomimetics
Založnik:MDPI
ISSN:2313-7673
COBISS.SI-ID:526328601 Novo okno

Gradivo je financirano iz projekta

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0063-2022
Naslov:Konstruiranje celičnih struktur

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:Z2-8185-2017
Naslov:Razvoj numeričnega modela človeške roke za ergonomsko oblikovanje izdelkov

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:bioinspirirano oblikovanje, ergonomija izdelka, 3D tiskanje, ročaj orodja, metoda končnih elementov, udobje uporabnika, celični metamateriali


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici