美國研究人員借助3D技術(shù)打印外骨骼,,開發(fā)出“機器人外骨骼裝置”,,幫助殘疾兒童提高行動能力。 兩歲女童埃瑪·拉韋爾是先天性多數(shù)關(guān)節(jié)彎曲患者,。這是一種非進行性疾病,,會引起關(guān)節(jié)僵硬、肌肉欠發(fā)達,。�,,斁瓦B撿玩具、擁抱父母這類動作都無法做到,,只能動動大拇指,。 在一次先天性多數(shù)關(guān)節(jié)彎曲患者會議上,�,,�?shù)母改缚吹揭幻?歲患兒借助“威爾明頓機器人外骨骼”(WREX)裝置抬起手臂,,朝各個方向移動。這種裝置由威爾明頓市穆爾/阿爾弗雷德杜邦兒童醫(yī)院研究人員開發(fā),,附在軀體表面,,借助阻力帶和金屬條提供人工助力,幫助殘疾人提高運動能力,。 夫婦倆覺得這種裝置可以改變�,,�?shù)纳睿谑菐е畠呵巴柮黝D,,試用機器人外骨骼,。兩人終于看到埃瑪甩手,,看到她完全靠自己抬起胳膊,,抓住糖果,放進嘴里,。 不過,,對于體重只有11公斤的小埃瑪而言,,這款金屬裝置過于笨重,。醫(yī)院研究人員決定設計一款適合埃瑪體型,、輕便的機器人外骨骼裝置,,讓美國Stratasys公司借助3D打印技術(shù),用制作樂高積木的原料打印外骨骼的各個部位,,拼接起來,用阻力帶和金屬條連接,,以便調(diào)整上下臂,。 3D打印機出現(xiàn)在上世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置,。它與普通打印機工作原理基本相同,,打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”,,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,,最終把計算機上的藍圖變成實物,。 研究人員還給埃瑪制作了一件“夾克”來固定外骨骼裝置,。 兒童生長快,,第一套裝置逐漸不適用。研究人員往計算機程序中輸入新數(shù)據(jù),,用3D打印機打出一套稍大的機器人外骨骼,。 另一便利之處在于,如果外骨骼某一部分發(fā)生“骨折”,,3D打印機可以打印出相應部位替換,。一次,�,,斁陀龅竭@種情況,。她的父母給“骨折”部位拍攝數(shù)碼照片,傳給研究人員,,第二天就收到一段新骨骼,。 這套裝置大大提升了埃瑪?shù)膭邮帜芰�,,讓她可以像同齡人一樣用畫筆涂顏色,、抓糖果吃。Stratasys公司官網(wǎng)援引�,,斈赣H梅甘的話報道:“�,,敺Q這套裝置為‘魔力手臂’�,!� 現(xiàn)階段,,共有15名兒童使用定制3D打印“威爾明頓機器人外骨骼”裝置。 裝置開發(fā)人員之一塔里克·拉赫曼說,,這種裝置不僅提升殘疾兒童運動能力,,還有隱性益處,因為手臂長期不用會限制兒童生長,,影響認知和情感發(fā)育,。
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