Proof of concept for an autonomous CNC percussive massage machine prototype

Abstract

The purpose of this project is to develop a prototype massage-machine, us- ing two existing technologies: Computer Numerical Control (CNC) and Per- cussive Massage Treatment (PMT). Then demonstrate that an autonomous massage machine can be beneficial for a wide range of users. The develop- ment of the project will be divided into research, assembly, programming and testing. Moreover, a business plan under the Lean Startup technique will be in parallel progress. The Gastrocnemius muscle, commonly know as the calf, will be the muscle chosen to be treated. Concentrating on that muscle area for the machine to work on, will help limiting the dimensions on the project and making the project more feasible. After some research on the different topics regarding the project, CNC machines, state of the art massage technologies, PMT tools, muscle anatomy; a design for the CNC structure will be created based on an existing one and right after, the PMT tool that will act as the CNC’s spindle. The next step was to order and assemble the parts according to the draw- ings, connect a controller board and begin programming the massages. To begin, the movement will be programmed to be under a remote control that the user will hold at all times, giving the option to stop the machine in case of emergency or malfunction. The progression will be to model a stan- dard gastrocnemius muscle into a Computer Aided Design/Manufacturing (CAD/CAM) software and generate the commands to travel along the mod- eled muscle. Finally, tests were held on participants to address the feeling and easiness of using such a design, hopefully proving to be useful and beneficial.

Aquest projecte té com a objectiu desenvolupar un prototip que uneix dues tecnologies: el Control Numèric per Ordinador (CNC) i el Tractament per Massatges Percussius (PMT). Es tracta d’una prova de concepte de que una màquina de massatges autònoma, dissenyada d’aquesta manera, pot ser beneficiosa per diversos usuaris. El desenvolupament del projecte es divideix en quatre fases: investigació, muntatge, programació i proves. Paral·lelament, s’executa un pla de negocis basat en la tècnica Lean Startup. En primer lloc, s’ha escollit el múscul gastrocnemius, més conegut com a bessó, com a zona de treball de la màquina, amb la finalitat de delimitar la regió i aconseguir una major viabilitat en l’elaboració del projecte. Cada una de les `àrees del projecte van sustentades d’una recerca extensiva per, finalment, crear-ne un disseny de l’estructura CNC, inspirat en un d’existent. En aquest cas, però, l’eina PMT actuarà com la claveguera de la CNC. En segon lloc, s’han construït les parts del prototip de la màquina, enllaçant-los a una placa controladora i, seguidament, s’ha elaborat la programació dels massatges. L’usuari disposa d’un comandament a distància en tot moment, permetent posar en funcionament o aturar la màquina quan es desitgi. Posteriorment, s’han fet servir mides estandarditzades del múscul en un software de Disseny/Fabricació Assistit per Ordinador (CAD/CAM), generant un model digital que es podrà convertir en un seguit d’ordres que el prototip entendrà, obtenint el moviment a la màquina real. Finalment, s’han realitzat proves per obtenir el màxim de crítiques i opinions respecte a les sensacions i la facilitat d’us, amb la intenció de demostrar que pot ser pràctic, eficient i beneficiós.