Meta Mecha Wkładka Protetyczna - Xuerong Cai

Projekt Meta Mecha Wkładka Protetyczna autorstwa: Xuerong Cai zdobył cenioną i bardzo prestiżową nagrodę Żelazna Nagroda A' Design Award 2023 w kategorii konkursowej: Cybernetyka.

ŻelaznaCybernetyka· 2023

Meta Mecha Wkładka Protetyczna

Projektant: Xuerong Cai

Klient: Meta Mecha

Zwycięzca Żelazna Nagroda A' Design Award w kategorii: Cybernetyka

596,704

Zweryfikowany Zwycięzca Nagrody

Zweryfikuj status nagrody dla #142371

Zobacz w A' Design Award Informacja prasowa Znaczek nagrody

Kolory

Projekt

O projekcie Meta Mecha Wkładka Protetyczna

Meta Mecha to wkładka do leja protetycznego wykonana z mechanicznych metamateriałów. Wkładka jest generowana na podstawie skanu 3D kikuta oraz danych o nacisku zebranych podczas chodzenia, dzięki czemu powierzchnia mechaniczna odpowiada indywidualnym wymogom medycznym. Meta Mecha jest drukowana w technologii 3D z elastycznego TPU na drukarkach przemysłowych. Materiał czuły na nacisk zmienia kolor, gdy nacisk przekracza dopuszczalną granicę tolerancji, informując użytkownika o konieczności wymiany wkładki. Wymiana jest prosta i ekonomiczna, a wkładka wspiera proces postępującej deformacji kikuta.

Wyróżnienie

O nagrodzie Żelazna Nagroda A' Design Award

Meta Mecha Wkładka Protetyczna to laureat Żelaznej Nagrody A' Design Award, prestiżowego wyróżnienia przyznawanego dobrym projektom, które spełniają zawodowe i przemysłowe wymagania oczekiwane od dobrze zaprojektowanych dzieł. Laureaci Żelaznej Nagrody wykazują wielką biegłość, wysoką specjalizację, fachowe zrozumienie i zdolności twórcze ich autorów. Meta Mecha Wkładka Protetyczna ma być wysoko cenionym, podziwianym i drogim sercu dziełem, które jest praktyczne i innowacyjne. Ten projekt nagrodzony Żelazną Nagrodą A' Design Award integruje najlepsze praktyki branżowe i ma kompetentne cechy techniczne powiązane z wiedzą fachową i talentem. Dzięki starannemu wykonaniu Meta Mecha Wkładka Protetyczna cieszy się szacunkiem, a jego zadaniem jest zapewnianie poprawy jakości życia, która pomaga uczynić świat lepszym miejscem.

Za kulisami projektu

Pakiet prasowy

Autorzy, członkowie zespołu i szczegóły techniczne podane przez projektanta.

Unikalne Cechy: 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.
Wymiary i Opakowanie: Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case)
Tagi: Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
Technologia Produkcji: 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.
Wyzwanie Projektowe: 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.
Badania: 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.
Inspiracja: 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.
Czas Trwania Projektu: 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.
Przebieg Działania: 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.
Członkowie Zespołu: Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu
Autorzy Zdjęć: Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong