Xuerong CaiによるMeta Mecha 義肢ライナーは、サイバネティクス・義肢・インプラントデザインコンペティションカテゴリーにおける非常に権威ある2023 A' Design Award 鉄賞の優れた受賞作品です。
鉄サイバネティクス· 2023
Meta Mecha 義肢ライナー
デザイナー： Xuerong Cai
クライアント: Meta Mecha
サイバネティクスカテゴリーのA' Design Award 鉄賞受賞者
認証済み受賞者
#142371の受賞ステータスを認証デザイン
Meta Mecha 義肢ライナー について
Meta Mechaは、メカニカルメタマテリアルで作られた義肢ソケットライナーです。ライナーは断端の3Dスキャンデータと歩行中に収集された圧力データから生成されるため、そのメカニカルな表面は個々の医学的要件に沿ったものとなります。Meta Mechaは、産業用プリンターで弾性TPUを用いて3Dプリントされます。感圧材料が許容限度を超える圧力を受けると変色し、ライナーの交換が必要であることを使用者に知らせます。交換は簡単かつ経済的で、断端の経時的な変形にも対応できます。
受賞
A' Design Award 鉄賞 について
Meta Mecha 義肢ライナーは、よく設計された創造物に期待される専門的・産業的要件を満たす優れたデザインに授与される、権威ある評価である A' Design Award 鉄賞の受賞作品です。鉄賞の受賞作品は、制作者の高い技量、高度な専門性、専門家としての理解、創造的な能力を示しています。Meta Mecha 義肢ライナーは、高く評価され、称賛され、愛される、実用的で革新的な創造物であることが期待されます。この A' Design Award 鉄賞を受賞したデザインは、業界のベストプラクティスを統合し、ノウハウと才能に結びついた有能な技術的特性を備えています。Meta Mecha 義肢ライナーは、その徹底ぶりで尊敬され、世界をより良い場所にするための生活の質の向上をもたらすよう設計されています。
デザインの裏側
プレスキット
デザイナーが提供するクレジット、チームメンバー、技術的な詳細。
- 独自の特性
- 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. - 寸法とパッケージ
- Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case) - タグ
- Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
- 製造技術
- 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. - デザインの課題
- 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.
- リサーチ
- 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.
- インスピレーション
- 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. - プロジェクト期間
- 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.
- オペレーションフロー
- 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.
- チームメンバー
- Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu - 画像クレジット
- Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong
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