Meta Mecha Protezinis įklotas – autorius Xuerong Cai

Darbas Meta Mecha Protezinis įklotas, kurio autorius Xuerong Cai, yra itin vertinamas prestižinio 2023 Geležinis apdovanojimas A' Design Award laimėtojas konkurso kategorijoje Kibernetikos, protezų ir implantų dizainas.

GeležinisKibernetika· 2023

Meta Mecha Protezinis įklotas

Dizaineris: Xuerong Cai

Klientas: Meta Mecha

Kategorijos Kibernetika laimėtojas – Geležinis apdovanojimas A' Design Award

596,704

Patvirtintas apdovanojimo laimėtojas

Patikrinti apdovanojimo statusą – #142371

Peržiūrėti A' Design Award Pranešimas spaudai Apdovanojimo ženklelis

Spalvos

Dizainas

Apie Meta Mecha Protezinis įklotas

Meta Mecha – tai protezo lizdo įklotas, pagamintas iš mechaninių metamedžiagų. Įklotas sukuriamas remiantis liekamosios galūnės 3D nuskaitymo duomenimis bei ėjimo metu surinktais slėgio duomenimis, todėl mechaninis paviršius atitinka individualius medicininius reikalavimus. Meta Mecha spausdinamas 3D būdu iš elastingo TPU pramoniniais spausdintuvais. Slėgiui jautri medžiaga pakeičia spalvą, kai slėgis viršija leistiną ribą, taip parodydama naudotojui, kad įklotą reikia keisti. Keitimas yra paprastas ir ekonomiškas, be to, įklotas prisitaiko prie palaipsniui kintančios liekamosios galūnės formos.

Pripažinimas

Apie Geležinis apdovanojimas A' Design Award

Meta Mecha Protezinis įklotas laimėjo Geležinį apdovanojimą A' Design Award, prestižinį pripažinimą, skiriamą geriems dizainams, atitinkantiems profesinius ir pramoninius reikalavimus, kurių tikimasi iš gerai suprojektuotų kūrinių. Geležies laureatai rodo didelius kūrėjų įgūdžius, aukštą specializaciją, ekspertinį supratimą ir kūrybinį gebėjimą. Tikimasi, kad Meta Mecha Protezinis įklotas bus aukštai vertinamas, žavimas ir brangus kūrinys, praktiškas ir novatoriškas. Šis Geležiniu apdovanojimu įvertintas dizainas integruoja geriausias pramonės praktikas ir turi kompetentingas technines savybes, susietas su patirtimi ir talentu. Meta Mecha Protezinis įklotas gerbiamas už kruopštumą ir sukurtas taip, kad gerintų gyvenimo kokybę ir padėtų padaryti pasaulį geresne vieta.

Už dizaino

Spaudos rinkinys

Dizainerio pateikti kreditai, komandos nariai ir techninė informacija.

Unikalios savybės: With 3D printable mechanical metamaterials as the prosthetic liner, Meta Mecha makes it possible to customize mechanical surfaces for different amputees according to personalized medical requirements.
The pressure sensitive color-changing material provides visualization of the unsuitability and draws attention.
The prosthetic liner can be replaced to support the deformation process of residual limb. The user can update their mechanical surface inside the prosthetic in a simple and economical way.
Matmenys ir pakuotė: Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case)
Žymos: Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
Gamybos technologija: The mechanical metamaterial prosthetic liner is 3D printed with industrial quality 3D printers and elastic TPU. It is impossible to manufacture the complex 3D shape without additive manufacturing technology.
3D scanning and pressure sensor equipment are used before the design process to acquire the shape and mechanical requirements of amputees.
Generative design approach is used to generate design with customized requirements. In our prototype, we use Grasshopper to generate our design.
Dizaino iššūkis: It is a challenge for us to understand the logic and process of editing mechanical metamaterial. We have referred to many papers and interviewed a metamaterial specialist in our university and finally managed to arrange the structure unit on a prosthetic liner by using Grasshopper and plugins. Another challenge emerges when we try to prototype the product with 3D printing. It took us a while to find an industrial 3D printing laboratory that can use TPU to print the complex structure of metamaterial.
Tyrimas: We had looked through papers on mechanical metamaterials, medical requirements on prosthetic and computational design to understand how to apply metamaterials in the prosthesis field. We then had conversations with a metamaterial specialist to verify our idea. We also printed out ten little blocks with metamaterial structure to experiment on different mechanical properties.
Įkvėpimas: The future trend of computational design draws our attention to programmable matter and metamaterial. We are surprised to find its potential to empower design with material science and motivated to reconsider objects in microscopic logic.
With generative design and simulation tools, we propose application of metamaterial in the prosthetic field, offering both customized and medically compliant service.
Projekto trukmė: The project started in October 2021 in Shanghai, the first prototype was exhibited in D&I Shanghai in December 2021. An educational exhibition based on the project was shown in Shanghai Dyson Ideation Lab from February.
Veikimo eiga: Users first get residual limb 3D scanning and walk in a common socket to collect his pressure distribution data. A 3D model of metamaterial prosthetic liner is generated based on the data collected and medical requirements. After the prosthetic liner is 3D printed, it will be assembled with other parts of the prosthesis and delivered to the user. The prosthetic liner adjusts the best pressure level for the user and warns the user when pressure exceeds tolerance limits by color change. With the visual cue, the user can understand it's time to replace the liner to fit his residual limb deformation.
Komandos nariai: Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu
Nuotraukų autoriai: Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong