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首頁 > 資訊中心科學(xué)家們開發(fā)了低成本自動(dòng)化的3D打印義肢生產(chǎn)線
發(fā)布時(shí)間：2021-03-11
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裁剪，然后將其直接轉(zhuǎn)換為可打印的STL文件。然后，通過單擊一個(gè)按鈕，就可以輕松地將生成的零件組裝成具有先進(jìn)的物體抓握功能的逼真肢體，從而為患者提供更高的生活質(zhì)量。
科學(xué)家的自定義掃描設(shè)置花費(fèi)不到40美元
推進(jìn)無障礙義肢的發(fā)展
失去一只手會(huì)增加對他人的依賴程度，從而極大地影響一個(gè)人的生活質(zhì)量，但假肢的成本從3000美元到10萬美元不等。因此，許多截肢者無法購買定制的設(shè)備，特別是考慮到他們往往需要訓(xùn)練有素的專家進(jìn)行昂貴的手動(dòng)安裝，以達(dá)到最佳性能。
除了成本之外，假肢還遭受其他導(dǎo)致高拒絕率的問題，包括它們的外觀、重量、抓握力和缺乏感官反饋。這種患者的排斥反應(yīng)也可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，比如關(guān)節(jié)和肌肉變性、痛苦的炎癥以及許多其他潛在的嚴(yán)重并發(fā)癥。
使用3D打印，現(xiàn)在可以減少制造假肢所需的組裝步驟，同時(shí)創(chuàng)建更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，并且最近的許多項(xiàng)目都成功地做到了這一點(diǎn)。然而，開發(fā)具有一致特性并以足夠快的速度來滿足需求的低成本人造肢體仍然是個(gè)問題。
為了提高產(chǎn)量并減少對訓(xùn)練有素的專家的依賴，以色列科學(xué)家因此開發(fā)了數(shù)字設(shè)計(jì)管道，可以在無需人工干預(yù)的情況下生產(chǎn)出價(jià)格合理的義肢。
該團(tuán)隊(duì)的3D打印手 具有嵌入式力傳感器，可以為他們提供感應(yīng)功能
建立一個(gè)假肢工廠
研究人員的生產(chǎn)線基本上由四個(gè)步驟組成：掃描、建模、3D打印和組裝。在最初的設(shè)計(jì)階段，假肢的外觀可以根據(jù)用戶的喜好進(jìn)行調(diào)整，患者可以選擇身體動(dòng)力的手和更先進(jìn)的肌電控制設(shè)備。
修復(fù)體完成后，它將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為STL文件并發(fā)送以進(jìn)行打印。盡管科學(xué)家的工作流程仍然需要手工組裝最終零件，但他們發(fā)現(xiàn)可以優(yōu)化先前的步驟以縮短過程，從而使構(gòu)造簡單、快速且對用戶易于使用。
為了使他們的設(shè)置盡可能可行，以色列團(tuán)隊(duì)甚至創(chuàng)造了一個(gè)基于英特爾RealSense相機(jī)的低成本定制掃描儀，大約40美元。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種假肢的質(zhì)量也不低，因?yàn)樗鼈儽蛔C明能夠倒液和容納家居用品超過50,000次。
在其他測試中，3D打印義肢表現(xiàn)出能夠使其抓握水平適應(yīng)超軟或剛性物體的能力，并且其電動(dòng)機(jī)會(huì)根據(jù)阻力水平在不同的時(shí)間停止。盡管假肢尚未向潛在用戶推出，但當(dāng)被截肢者看到時(shí)，他們稱贊假肢的重量和逼真的外觀，這表明患者的排斥反應(yīng)可能會(huì)降到最低。
最終，科學(xué)家們得出結(jié)論，通過消除昂貴的手工安裝的必要性，他們的3D打印生產(chǎn)線可以極大地降低需要假肢的人的成本。盡管該團(tuán)隊(duì)沒有對他們的生產(chǎn)管道給出整體價(jià)格，但他們得出的結(jié)論是，整體概念可以“為該領(lǐng)域提供急需的飛躍”。
科學(xué)家的自定義掃描設(shè)置花費(fèi)不到40美元
推進(jìn)無障礙義肢的發(fā)展
失去一只手會(huì)增加對他人的依賴程度，從而極大地影響一個(gè)人的生活質(zhì)量，但假肢的成本從3000美元到10萬美元不等。因此，許多截肢者無法購買定制的設(shè)備，特別是考慮到他們往往需要訓(xùn)練有素的專家進(jìn)行昂貴的手動(dòng)安裝，以達(dá)到最佳性能。
除了成本之外，假肢還遭受其他導(dǎo)致高拒絕率的問題，包括它們的外觀、重量、抓握力和缺乏感官反饋。這種患者的排斥反應(yīng)也可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，比如關(guān)節(jié)和肌肉變性、痛苦的炎癥以及許多其他潛在的嚴(yán)重并發(fā)癥。
使用3D打印，現(xiàn)在可以減少制造假肢所需的組裝步驟，同時(shí)創(chuàng)建更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，并且最近的許多項(xiàng)目都成功地做到了這一點(diǎn)。然而，開發(fā)具有一致特性并以足夠快的速度來滿足需求的低成本人造肢體仍然是個(gè)問題。
為了提高產(chǎn)量并減少對訓(xùn)練有素的專家的依賴，以色列科學(xué)家因此開發(fā)了數(shù)字設(shè)計(jì)管道，可以在無需人工干預(yù)的情況下生產(chǎn)出價(jià)格合理的義肢。
該團(tuán)隊(duì)的3D打印手 具有嵌入式力傳感器，可以為他們提供感應(yīng)功能
建立一個(gè)假肢工廠
研究人員的生產(chǎn)線基本上由四個(gè)步驟組成：掃描、建模、3D打印和組裝。在最初的設(shè)計(jì)階段，假肢的外觀可以根據(jù)用戶的喜好進(jìn)行調(diào)整，患者可以選擇身體動(dòng)力的手和更先進(jìn)的肌電控制設(shè)備。
修復(fù)體完成后，它將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為STL文件并發(fā)送以進(jìn)行打印。盡管科學(xué)家的工作流程仍然需要手工組裝最終零件，但他們發(fā)現(xiàn)可以優(yōu)化先前的步驟以縮短過程，從而使構(gòu)造簡單、快速且對用戶易于使用。
為了使他們的設(shè)置盡可能可行，以色列團(tuán)隊(duì)甚至創(chuàng)造了一個(gè)基于英特爾RealSense相機(jī)的低成本定制掃描儀，大約40美元。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種假肢的質(zhì)量也不低，因?yàn)樗鼈儽蛔C明能夠倒液和容納家居用品超過50,000次。
在其他測試中，3D打印義肢表現(xiàn)出能夠使其抓握水平適應(yīng)超軟或剛性物體的能力，并且其電動(dòng)機(jī)會(huì)根據(jù)阻力水平在不同的時(shí)間停止。盡管假肢尚未向潛在用戶推出，但當(dāng)被截肢者看到時(shí)，他們稱贊假肢的重量和逼真的外觀，這表明患者的排斥反應(yīng)可能會(huì)降到最低。
最終，科學(xué)家們得出結(jié)論，通過消除昂貴的手工安裝的必要性，他們的3D打印生產(chǎn)線可以極大地降低需要假肢的人的成本。盡管該團(tuán)隊(duì)沒有對他們的生產(chǎn)管道給出整體價(jià)格，但他們得出的結(jié)論是，整體概念可以“為該領(lǐng)域提供急需的飛躍”。