研究人員將傳感器集成到個性化的3D打印假肢中

來源：未知大陸

弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員正在將電子傳感器集成到個性化的3D打印假肢中，這一發(fā)展可以帶來更實(shí)惠的電動假肢。通過將電子傳感器集成在假肢和佩戴者組織之間的交叉點(diǎn)，研究人員可以收集與假肢功能和舒適度相關(guān)的信息，例如穿戴者組織的壓力，這可以幫助改善這些類型的假肢的進(jìn)一步迭代。

通過共形3D打印技術(shù)將材料整合到3D打印假肢的貼合區(qū)域內(nèi)，而不是在打印后進(jìn)行手動整合，還可以創(chuàng)造匹配佩戴者組織硬度的機(jī)會，并在整個形式的不同位置集成傳感器 - 裝配界面。工業(yè)與系統(tǒng)工程研究生、該研究報告的第一作者童玉欣(音)表示，最終的目標(biāo)是創(chuàng)造出能讓盡可能多的人接觸到的工程實(shí)踐和流程，從幫助當(dāng)?shù)厍嗌倌陠涛鳌じダ�蒂切�?Josie Fraticelli)研制假肢開始。

“希望每位家長都能按照我們發(fā)表的論文中的描述，為他或她的孩子開發(fā)一種低成本的個性化假手，”Tong說。為了開發(fā)與電子傳感器集成的假肢，研究人員開始對Fraticelli的肢體模型進(jìn)行3D掃描。然后，他們使用3D掃描數(shù)據(jù)，使用共形3D打印技術(shù)引導(dǎo)傳感器集成到假體的形狀配合腔中。

他們發(fā)現(xiàn)，與非個性化裝置相比，F(xiàn)raticelli組織和假體之間的接觸增加了近四倍。這種增加的接觸面積有助于他們確定在何處部署傳感電極陣列以測試壓力分布，這有助于他們進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計。使用具有和不具有感測電極陣列的兩個個性化假體進(jìn)行感測實(shí)驗(yàn)。通過使用Fraticelli進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)她放松手而不是彎曲的姿勢握住她的手時，壓力分布是不同的。

“軟皮和剛性界面之間的不匹配仍然是一個會降低整合度的問題，”Tong說。 “從分配更好的壓力平衡的角度來看，傳感電極陣列可以打開另一個新區(qū)域以改善假肢設(shè)計�！�

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