奥本大学利用 3D 打印假肢在辅助技术方面迈出重大步伐
3D 打印技术和复合材料，尤其是碳纤维，都是假肢领域的重要参与者，通过 Mark One 3D 打印机，奥本大学的学生在无障碍设备领域设计并制作了独特的概念原型。奥本工业与平面设计学院工业设计副教授杰罗德·温德姆 (Jerrod Windham) 带领一门课程，该课程是一个为期 9 年的项目的一部分。每个学期，康复和工业设计专业的学生都会与身体残疾的客户一起开发针对他们个人需求或愿望的特定产品。 “我们在学期开始时的目标是与客户用户合作，并在学期结束时交付一项对他们有用的技术，”Widham 解释说。今年的项目专注于改善使用假肢设备的人们的生活。从帮助假肢患者穿上裤子等常见挑战，到帮助肩关节脱臼的女性拉大提琴等更具体的案例，这些学生面临的挑战的材料和应用范围广泛。
Mark One 位于他们实验室中一系列具有不同功能的独特 3D 打印机中，它以其纤维增强塑料和部件的强度重量比而著称。 “其中一些较小的 3D 打印假肢设备并不像它们需要的那样耐用，这就是为什么我们通常在假肢手的世界中看到 3D 打印比腿和脚更多，”温德姆描述道。 “强度重量比对我们很重要：我们试图在 3D 打印机上创建一个能够承受人类重量的结构元素。”假肢装置需要能够承受一个人重量的轻质材料，这就是碳纤维假肢在该领域流行的原因。碳纤维 3D 打印与 Mark One 提供了两种制造方法的极大重叠。除了部件的强度外，Mark One 还提供了可穿戴技术的惊人优势。当与即将成为大提琴手的人合作时，他们需要将佩戴者的肩胛骨安装到他们的原型假肢上。 “我们能够扫描她的肩膀和身体，并利用软件构建一个外壳，覆盖她的肩膀、胸部和肩胛骨的一部分。如果我们用 PLA 或 ABS 来做这件事，它会变脆，而且降解速度可能会快得多。”使用 Markforged 尼龙，该团队能够设计出一种可以充分弯曲以舒适地贴合她身体的装置。
“我们为肩关节脱臼的女性设计的装置……她能够握住弓，并以一种能够穿过琴弦的方式来表达手臂……她从小就没有弹过大提琴，但这是一些东西她真的很想再做一次，”温德姆解释说。与学生共事过的每个人都有他们重视的独特需求。一位少了三个手指的父亲想和他的儿子握手并打棒球。一位业余渔民想要一个防水整流罩，以在靠近水面时保护他的假肢。这些学生一直在赋予个人生活以意义，而不是以快速原型的形式。他们制作的 3D 打印假肢的耐用性和强度使这些学生能够为与他们一起工作的人提供持久的解决方案。
在此处查看更多学生的过程：
照片由杰罗德·温德姆提供
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