Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

個人化された外骨格ロボットで再び歩く

白い3Dプリントのプラットが付いているEksoの外骨格スーツ。

未来へのステップについて話しましょう…いったんサイエンスフィクションの領域になった外骨格型ロボットは、今では困っている人が車椅子から立ち上がるのを助けています。それほど遠くない将来のある日、彼らは車椅子を一斉に交換するかもしれません。数カ月から数年後には、背を高くして椅子に座って歩くことができると想像してください。それは信じられない気持ち、新しい種類の自由でなければなりません。

これらのロボットの外骨格は、それらを使用する人々のための新しい筋肉組織となり、そしてそれぞれのユニークな身体と同様に、それぞれの外骨格はそれ自身が支持する人とのそれ自身のフィッティングとそれ自身のインターフェースを必要とする。この必要性 - 外骨格と人を自然に結び付けること - は、Ekso Bionics間の最近の共同研究を引き起こしました と3Dシステム。

カリフォルニアに拠点を置くEkso Bionicsは、2005年以来、ロボットによる外骨格スーツのエンジニアリングのパイオニアです。今日、彼らの外骨格は、モビリティを補完しようとしている人々のための世界で最も先進的なデザインの一部です。ひとつひとつ、Eksoは人々が肉体的な限界を再考するのを助けています、そして3D Systemsの私達は身体とEksoロボットの間の関係を強化する3Dプリント部品を作成することによってその使命をさらに推進したいと思いました。一緒に、私たちは外骨格ロボットを個人的なものにしたかったのです。

人と機械をつなぐ

Eksoスーツの3Dプリント太ももセクション

「初めてエクソを着用したとき、私は装置を縛り付けて立ち上がった。それは決定的な瞬間でした」と、Ekso BionicsのビデオでAmanda Boxtelは言います。アマンダは20年以上前に雪に覆われたコロラド州のスキー場で壊滅的な脊髄損傷を受け、それ以来ずっと車椅子に乗っていました - Ekso Bionicsが彼女の外骨格スーツのためのテストパイロットを作るまで。彼女に会った後、3D SystemsのCEOであるAvi Reichentalは、彼女のEksoに3Dプリントされたコンポーネントを取り付けることを申し出ました、そしてプロジェクトは本格的に始まりました。

目標は、傷つきやすい領域を慎重に避けながら、バランスとサポートを提供するために特定の場所に体を保持できるカスタマイズされた部品を作成することでした。同時に、間質部分はスーツを着けたり外したりするのに必要な時間を最小にしなければなりませんでした。 3Dプリントされたパーツは、さまざまな状態で体を支えるのに十分な強度と、快適さを提供するのに十分な柔軟性を維持する必要があります。

これらのカスタマイズされた部品を作成するために、3D Systemsの設計者であるScott SummitとGustavo FrickeはAmandaを最初から最後までスキャンしました。彼らは、結果として得られた3Dモデルを使用して、スーツの特定のポイント(すね、太もも、背骨)のコンポーネント用にパーソナライズされたCADモデルを作成しました。スキャンすることで、触覚がないにもかかわらず不均一な圧力に非常に敏感な、足の筋肉組織の周囲に均一な圧力分布を作り出すことができました。 SummitとFrickeはまた、立ったスキャンと着席したスキャンのデジタル平均として脊椎サポートをモデル化したため、位置に関係なく上半身に正確かつ快適に適合することができました。

3Dプリントバックサポート

美学も重要な検討事項でした。この点に関して、デザインチームはAmandaのボディをEksoスーツと視覚的に結び付けることを目指しました。滑らかな曲線、複雑な模様、筋肉のようなストランドなどの美しいデザイン要素が作品に組み込まれていることがわかります。さらに、繊細な模様は肌の換気を可能にし、汗の蓄積を減らし、摩擦や感染の危険性を減らします。 FrickeとSummitは、3Dプリントされたフォーム内にハンドルをデザインし、ビジュアルハンドルに付随する暗示を減らすように見せかけました。

各コンポーネントのCADモデルを作成した後、設計チーム3Dは試作品を一晩印刷してフィット感と機能をテストし、必要な変更を加えました。結局のところ、あなたは一日中デジタル設計を費やすことができますが、現実の世界で設計をテストすることは非常に貴重です。この反復設計プロセスを終えた後、最終部品は、軽量で堅牢な部品を製造する能力のために特別に選択された3D Systemsの選択的レーザー焼結技術を使用して3D印刷されました。

チームは、以前EksoスーツのAmandaをサポートしていたマジックテープをこれらの新しい3Dプリント要素に交換しました。あなたが写真で見ることができるように、デザインがかなり素晴らしいです、そして、彼女がブダペストの舞台で高く立って歩いたので、アマンダが2013年11月にハイブリッド外骨格をデビューさせたとき、それらはいっそう良く見えました。

前進する

アマンダブダペストで背が高い

「このプロジェクトは、人間の創造性と技術の勝利を表しています」とAmandaは述べました。 「私は深く感謝しており、ワクワクしています。」私たちはこの勝利を期待しています。このプロジェクトは、3Dスキャニング、デザイン、および3D印刷ツールの普及により、不可能なことが可能になることを実証しています。

Senseスキャナーのようなハンドヘルドスキャニングツール、および大量生産のためのカスタマイズ可能だがテンプレート主導のデザインを組み込んだプロセスでは、このようなプロジェクトは大規模に実現可能になり得る。 3D印刷はそれをテーブルにもたらします。大衆向けに制作しながらローカライズとカスタマイズの両方を行う能力です。このEksoスーツのように、個別化医療の場合、その組み合わせはより良い個別化された患者ケアと世界中でのより高い生活の質を意味します。

このプロジェクトは私たちにもっと良いものが来ていることを伝えています。アマンダの訴訟は始まりに過ぎない。

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