Meta Mecha Протезний лайнер від Xuerong Cai

Робота Meta Mecha Протезний лайнер авторства дизайнера Xuerong Cai є високошанованим переможцем престижної нагороди 2023 Залізна нагорода A' Design Award у конкурсній категорії Кібернетика.

ЗалізоКібернетика· 2023

Meta Mecha Протезний лайнер

автор: Xuerong Cai

Клієнт: Meta Mecha

Переможець нагороди Залізна нагорода A' Design Award у категорії Кібернетика

596,704

Підтверджений переможець

Перевірити статус нагороди для #142371

Переглянути на A' Design Award Прес-реліз Значок нагороди

Кольори

Дизайн

Про Meta Mecha Протезний лайнер

Meta Mecha — це лайнер протезної гільзи, виготовлений з механічних метаматеріалів. Лайнер створюється на основі 3D-сканування кукси кінцівки та даних тиску, зібраних під час ходьби, тому механічна поверхня відповідає індивідуальним медичним вимогам. Meta Mecha виготовляється методом 3D-друку з еластичного TPU на промислових принтерах. Матеріал, чутливий до тиску, змінює колір, коли тиск перевищує допустиму межу, показуючи користувачеві, що лайнер потребує заміни. Заміна проста та економічна, а конструкція враховує поступову деформацію кукси кінцівки.

Визнання

Про Залізна нагорода A' Design Award

Meta Mecha Протезний лайнер є переможцем Залізної нагороди A' Design Award — престижного визнання, що присуджується добрим дизайнам, які відповідають професійним і промисловим вимогам, що очікуються від добре спроєктованих творінь. Переможці Залізної нагороди демонструють велику майстерність, високу спеціалізацію, експертне розуміння та творчу спроможність своїх творців. Очікується, що Meta Mecha Протезний лайнер буде високо цінованим, улюбленим і обожнюваним творінням, практичним та інноваційним. Цей дизайн-переможець Залізної нагороди A' Design Award інтегрує найкращі галузеві практики та має компетентні технічні характеристики, пов'язані з практичним знанням і талантом. Meta Mecha Протезний лайнер поважається за ретельність і розроблений для надання покращень якості життя, які допомагають зробити світ кращим.

За лаштунками дизайну

Прес-кіт

Відомості про авторів, учасників команди та технічні деталі, надані дизайнером.

Унікальні властивості: 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.
Розміри та упаковка: Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case)
Теги: Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
Технологія виробництва: 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.
Дизайнерський виклик: 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.
Дослідження: 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.
Натхнення: 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.
Тривалість проєкту: 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.
Робочий процес: 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.
Учасники команди: Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu
Авторство зображень: Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong