Студенты-механики проектируют и печатают на 3D-принтере протез руки

00:00:00
6 минут
Студенты-механики проектируют  и печатают на 3D-принтере протез руки
news.fullerton edu

Студент-механик из Калифорнийского университета в Фуллертоне Скотт Саллинг сделал многообещающую карьеру в ВМС США.
Но в возрасте 27 лет его служба неожиданно была прервана после того, как у него обнаружили рак.

После шести операций и пяти курсов химиотерапии для лечения трех видов рака брюшной полости он был вынужден уйти из армии после 10 лет службы - и задавался вопросом, что его ждет дальше.

Во время лечения от рака в Военно-морском медицинском центре Сан-Диего и участия в проекте "Раненый воин" Саллинг познакомился с другими военнослужащими, получившими физические ранения, включая потерю рук и ног. Он был тронут их решимостью и желанием добиться лучшей функциональности, чтобы жить своей лучшей жизнью.

“Я чувствовал себя беспомощным, потому что я ничего не мог сделать, чтобы помочь”, - сказал он. “Но потом я начал разговаривать с людьми с ампутацией и заметил небольшие изменения, которые могли бы улучшить их протезы. Именно тогда я понял, что хочу стать инженером ”.

Саллинг нашел новую цель: получить диплом инженера и продолжить карьеру, разрабатывая доступные и изменяющие жизнь протезы для замены потери конечности.

“Помогать другим и делать что-то для общего блага - это то, что мне больше всего нравилось в том, что я делал в армии. Я знаю, что смогу сделать это снова ”, - сказал Саллинг. “Технология протезирования невероятна; проблема в том, что она часто недоступна из-за стоимости. Я полон решимости изменить это ”.

Реальные уроки 3D-печати

Перенесемся к классу весеннего семестра, в который был зачислен Саллинг: курс высшего уровня Сагила Джеймса “Технология аддитивного производства”, который содержит обзор и тенденции в процессах аддитивного производства.

Недавно созданный курс включает в себя проект с использованием 3D-печати, известный как аддитивное производство, который представляет собой процесс создания физических объектов из цифровых данных 3D-модели и нанесения материалов слой за слоем на реальное приложение.

Все началось с Рут Чо, защитника жизни сообщества в Центре Дейла Макинтоша в Анахайме, обратившегося  к Джеймсу, доценту кафедры машиностроения, после случайного поиска в Интернете прошлой осенью. Исследовательский опыт Джеймса включает в себя инновационные и передовые производственные технологии и процессы,
а также автоматизированное проектирование.

Чо заручился помощью Джеймса от имени коллеги, нуждающегося в новом протезе для его правой руки.

“После обмена сообщениями, участия во встречах Zoom и знакомства с состраданием, готовностью и творчеством доктора Джеймса и его студентов мы нашли эту замечательную возможность распространить информацию об инвалидах и доступности - и сосредоточиться на творческих способах достижения независимости”, - сказал Чо.

1C7A0768-1024x683.jpg
Ричард “Рич” Скербиц позирует с деканом инженерного факультета и компьютерных наук Сьюзан Баруа, Сагилом Джеймсом, доцентом кафедры машиностроения,
 и студентами курса “Технология аддитивного производства”.


 Джеймс обратился к своему классу из 33 студентов, включая Саллинга, чтобы принять вызов использования 3D-печати для создания функционального протеза руки для Ричарда “Рича” Скербица, родившегося без ног и одной руки.

“Цель этого проекта - изучить возможности использования концепций 3D-сканирования, универсальных принципов проектирования и технологий 3D-печати для перепроектирования и изготовления индивидуальных и доступных протезов для руки и кисти”, - сказал Джеймс.

Саллинг и аспирант Рам Саруп, которые руководят проектом, встретились со Скербицем, чтобы оценить его личные потребности и настроить протез руки, чтобы дополнить 20-летнее вспомогательное устройство, которое он использует для вождения.

Держатель для удочки с 3D-протезом

1C7A0560-768x512.jpg
Студенты Джозеф Реза, Джозефин Овербек, Рюко Джеронимо, Иван Моралес и Хесус Гама создали этот прототип модуля удочки на 3D-принтере, который можно использовать с протезом руки.


Целью студентов проекта является разработка и изготовление протеза руки для Скербица с многофункциональными взаимозаменяемыми модулями, которые он может использовать для различных задач и занятий.

Класс был разделен на семь групп, в которых каждая команда сосредоточилась на специальной задаче для протеза руки и кисти, такой как обращение с кухонной утварью, использование удочки, работа с пылесосом или игра на гитаре. Используя программное обеспечение для автоматизированного проектирования, они создали модули для каждой задачи, а затем изготовили небольшие прототипы на 3D-принтере.

“Современные технологии, такие как 3D-печать и 3D-сканирование, помогают сократить этапы производства”, - объяснил Джеймс. “Этот проект является демонстрацией реальных возможностей технологий 3D-печати и универсального дизайна, который является инновационным методом разработки доступных и инклюзивных решений для широкого круга пользователей”.


Саллинг и Саруп, которые планируют получить высшее образование в следующем году, и новая команда студентов продолжат проект в течение летнего и осеннего семестра,
 чтобы разработать последнюю итерацию своего напечатанного на 3D-принтере протеза руки и модулей для Skerbitz.

Саллинг, 37 лет, женат и отец троих маленьких детей, работает в аэрокосмической промышленности и планирует стать патентным поверенным, чтобы сделать протезирование более доступным.

“Мое желание - предоставить Ричу новую главу возможностей”, - сказал он. “Я надеюсь, что этот проект создаст будущую линейку модульных вспомогательных устройств быстрого доступа, которые Рич сможет использовать для улучшения своей повседневной жизни, одновременно поощряя разработку новых креативных, экономичных и доступных протезных решений”.

Использование технологии 3D-печати для удовлетворения потребностей человека

Скербиц, координатор общественных преобразований в Центре Дейла Макинтоша, посетил класс в мае, чтобы послушать презентации студентов о ходе их проекта.
Он также поделился своим энтузиазмом и признательностью за их работу по разработке протеза, отвечающего потребностям человека.

“Я впечатлен страстью и сопереживанием этого класса не только в создании чего-то, но и в установлении личной связи”, - сказал он.

Мало того, что он был доволен прототипами, Скербиц выразил надежду, что совместная работа с классом изменит взгляды учащихся на людей с ограниченными возможностями и устройства, которые инженеры могут разработать, чтобы принести пользу этим людям.

“Я надеюсь, что этот проект поможет разрушить барьеры отношения и стигматизацию, существующие в отношении людей с ограниченными возможностями, в которых существует тенденция рассматривать человека с ограниченными возможностями как человека, который не может быть независимым, или что они представляют меньшую ценность, чем кто-либо другой”, - сказал 49-летний Скербиц, который рассказал что он живет независимо, водит машину и любит рыбалку.

Ричард “Рич” Скербиц рассказал классу о том, что он и другие люди с ограниченными возможностями являются “людьми со способностями”.
“Человек в инвалидной коляске не прикован к инвалидной коляске”, - добавил он. “Люди с ограниченными возможностями - это люди со способностями”.

1C7A0703-800x500.jpg


Саруп, студент из Пакистана, сказал, что сотрудничество со Скербицем помогло ему лучше понять, как обращаться с людьми с ограниченными возможностями и развивать культуру взаимного уважения.

“Этот проект расширил мои знания о проблемах, с которыми сталкиваются люди, нуждающиеся в искусственном устройстве, таком как протез руки или кисти, о том, как они преодолевают препятствия, и о важности того, как инженеры могут создать лучшее будущее для людей с ограниченными возможностями”.

Читайте также