디자이너 Xuerong Cai의 작품 Meta Mecha 의족 라이너은(는) 매우 권위 있는 2023 A' Design Award 철상의 사이버네틱스, 보철 및 임플란트 디자인 부문에서 탁월한 수상작입니다.

철사이버네틱스· 2023

Meta Mecha 의족 라이너

디자이너: Xuerong Cai

클라이언트: Meta Mecha

사이버네틱스 부문 A' Design Award 철상 수상작

596,704

인증된 수상작

#142371 수상 상태 인증하기

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색상

디자인

Meta Mecha 의족 라이너 소개

메타 메카(Meta Mecha)는 기계적 메타물질로 제작된 의지 소켓 라이너입니다. 이 라이너는 절단부(단단)의 3D 스캔 데이터와 보행 중 수집된 압력 데이터를 기반으로 생성되어, 기계적 표면이 개인 맞춤형 의료 요구 조건을 충실히 반영합니다. 메타 메카는 산업용 프린터에서 탄성 TPU 소재로 3D 프린팅됩니다. 압력 감응 소재는 압력이 허용 한계를 초과할 때 색상이 변하여 사용자에게 라이너 교체 시기를 알려줍니다. 교체가 간단하고 경제적이며, 시간에 따라 점진적으로 변형되는 절단부의 형태 변화에도 유연하게 대응합니다.

수상 인정

A' Design Award 철상 소개

Meta Mecha 의족 라이너, 이 작품은 A' Design Award 철상 수상작으로, 잘 디자인된 창작물에 기대되는 전문적·산업적 요건을 충족하는 좋은 디자인에 수여되는 권위 있는 인정입니다. 철상 수상작은 창작자의 뛰어난 기술, 높은 전문성, 전문가다운 이해, 창의적 역량을 보여 줍니다. Meta Mecha 의족 라이너, 이 작품은 높이 평가받고 감탄과 사랑을 받는 창작물로서 실용적이고 혁신적일 것으로 기대됩니다. 이 철상 수상 디자인은 업계 모범 사례를 통합하며 노하우와 재능으로 연결된 유능한 기술적 특성을 갖추고 있습니다. Meta Mecha 의족 라이너, 이 작품은 철저함으로 존중받으며 삶의 질을 개선하여 세상을 더 나은 곳으로 만들도록 디자인되었습니다.

디자인 비하인드

프레스 킷

디자이너가 제공한 크레딧, 팀원 및 기술 세부 사항.

고유 특성: 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.
치수 및 패키징: Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case)
태그: Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
생산 기술: 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.
디자인 과제: 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.
연구: 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.
영감: 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.
프로젝트 기간: 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.
운영 흐름: 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.
팀원: Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu
이미지 출처: Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong