假肢制造商借助3D打印技術，開發(fā)出閉合速度200毫秒且?guī)в杏|摸感應的義肢

2022年10月19日，南極熊獲悉，美國假肢制造商Psyonic與3D打印技術服務商合作，借助3D打印技術，開發(fā)了市場上第一款具有多點觸控反饋的功能性仿生手臂，但成本僅是同類產品的一半。

△Psyoni宣稱，Ability Hand是第一個觸摸感應仿生手

該公司開的仿生手臂Ability Hand，指尖配有傳感器，當用戶抓握物體時可以檢測壓力，并向手臂發(fā)送振動以傳達這種感覺?？梢宰屖褂谜吒杏X到自己在做什么，甚至可以處理最精致的物體。

假肢制造商Psyonic首席執(zhí)行官Aadel Akhtar認為：“憑借3D打印技術，不僅改變了我們的業(yè)務模式，也改變了整個行業(yè)的游戲規(guī)則?！蹦壳埃瑑杉夜径汲褂?D打印技術，開發(fā)低成本假肢的方向邁進了一步。通常，傳統(tǒng)假肢是脆弱的，粗糙的，昂貴的，過時的。根據(jù)Psyonic的說法，“對于90%買不起先進假肢的患者來說，它們是遙不可及的?！?br />

△Garrett Anderson中士和他的定制3D打印仿生手臂

一位因受傷而退役的中士Garrett Anderson，在2005年服完兵役后，他需要一個定制假肢。他表示：“我第一次通過假手，也可以感受到我女兒的手?！?br />
Psyonic使用了Formlabs的Fuse 1選擇性激光燒結 (SLS) 3D打印機。該過程涉及快速原型制作，然后是更改迭代，并以相對較低的價格和小批量生產零件。

Akhtar說：“我們開發(fā)了先進的仿生肢體，每個人都可以負擔得起并且可以使用。如果我們沒有使用Formlabs打印機進行制造，我們將無法創(chuàng)造出這種類型的仿生手臂?！?br />
首席機械工程師James Austin說：“我認為，混合制造和采用針對定制化需求的生產模式，對于一般的初創(chuàng)公司來說非常重要，尤其是對于Psyonic。如果我們依然采用傳統(tǒng)的制造模式，我們就無法與那些規(guī)模更大的假肢公司競爭。像CNC加工和注塑成型這樣的工藝，它們初始成本較高，特別是嘗試多次迭代的原型，對我們來說，簡直是天文數(shù)字?！?br />

△該公司宣稱，通過3D打印技術，新的義肢不僅價格更便宜，而且性能更強

3D打印Ability Hand仿生手臂
該假肢重量僅為490克，比典型的成年人手的重量還輕。手指可以電動和手動旋轉，同時所有五個手指都可以彎曲和伸展。Ability Hand采用使用USB-C進行充電，可在大約一個小時內充滿電，并且一次充電可運行一整天。

大多數(shù)外部肌電圖(EMG)可直接控制系統(tǒng)、線性傳感器和力敏電阻都與3D打印仿生手臂很好兼容。根據(jù) Psyonic的說法，Ability Hand的每根手指都可以承受鈍力打擊而不會斷裂，而且它既輕便又防水。

用戶還可以將他們的仿生手臂，連接到Psyonic的移動應用程序（支持iOS和Android），以便他們的假肢工程師對該設備進行遠程調整，以便讓用戶不斷增強抓力和使用能力。

△Psyonic創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Aadeel Akhtar

Psyonic的3D打印假肢背后的過程
該公司除了3D打印技術，該仿生手臂還采用了混合制造技術開發(fā)而成，如硅膠注射成型，和數(shù)控機床。該公司認為，Ability Hand有望讓患者恢復以前的生活質量和運動能力。

在開發(fā)工程中，該公司通過廣泛收集用戶反饋，然后進行內部快速原型設計，以增強設計和功能。

根據(jù)Psyonic公司的說法，使用混合制造生產方法，意味著假肢可以以合理的價格出售。在過去，Psyonic公司估計，僅有大約10%人可以負擔得起定制義肢，現(xiàn)在，通過使用這種新方法，這一數(shù)字有望增加到75%。為了生產持久的最終用途，該公司還使用了更為堅固的3D打印材料，它們具有抗沖擊和堅固的特性。

△Protosthetics的3D打印假體嵌套

通過3D打印生產假肢
位于危地馬拉偏遠地區(qū)的截肢者，在海上非營利組織Island Missions Support，已經開始使Raise3D E2 3D，來制造更耐用的3D打印假肢。該團隊之前曾嘗試使用Prusa i3 MK3S+和Raise3D E2 3D打印機和PETG 材料來制造假肢，但該國炎熱的氣候條件，導致他們的材料變形并且打印失敗。然而，該團隊現(xiàn)在能夠打印兒童和成人大小的手和手臂，恢復了這些截肢者精確抓握普通物品的能力。

在其它地方，3D打印假體制造商Protosthetics推出了它聲稱是該領域的第一個，用于矯形器和假體（O&P）裝配的全方位假體3D打印系統(tǒng)。這套即插即用的系統(tǒng)被命名為"Galileo"，旨在克服3D打印技術在O&P植入方面的臨床應用障礙。