3D打（dǎ）印機械手獲年度設計獎

3D打印機械手獲年度設計獎

導讀：據BBC等英媒近道，英國布裏斯托（tuō）Open Bionics公司27歲的喬爾吉伯德，憑借設計的原（yuán）型3D打印機（jī）械手，獲得了2015年度英國詹姆斯戴森設計獎。

與現有（yǒu）同類產品相比，吉（jí）伯德設計的機械手製（zhì）作時（shí）間大大縮短（duǎn），價格也大幅度降低。通過3D掃描患者的截肢，40小時內（nèi）就可量身定做出（chū）非常輕便（biàn）的機械手。該設計被戴（dài）森獎譽為 開啟（qǐ）了機械手發展曆程的階躍式變化 。

源自臥室（shì）的創業

2013年，剛從普利茅斯大學畢業的25歲的（de）喬爾吉伯德懷著一種強烈願望，要讓（ràng）年輕截肢患者擁有令其自豪的機械手。為此他放棄了待遇優厚的工作，通過眾籌計劃走上了（le）研發3D打（dǎ）印機（jī）械手之路。

初，他從家人、朋（péng）友以（yǐ）及一些手指截肢患者那裏籌措了44000英鎊，並得到了大名鼎鼎的布裏斯托機器人實驗室的支持，把臥室作（zuò）為（wéi）辦公室開始了設計工 作。他向采訪（fǎng）他的（de）說： 在遇到職業廚師（shī）利亞姆和（hé）6歲小女孩夏洛特之後，這（zhè）一想（xiǎng）法更加執著。利亞姆需要一隻機械假（jiǎ）肢手，來幫助他完成廚房的日常工作;夏 洛特則因患腦膜炎失去了（le）全部手（shǒu）臂，但她看不（bú）上現（xiàn）有假肢手，認（rèn）為（wéi）它們過於醜陋、過於沉重。

在設計過程中他也曾遇到很多挑戰，先後10多次修改原設計方案，終（zhōng）將部件數量大幅（fú）減少為4個。他說（shuō），正是那些曾經幫助過他的人的不斷激勵，使他鍥而不舍地終將設計引入市場。

想顛覆整（zhěng）個行業（yè）

吉伯德設計的機械手是（shì）由3D打印的4個獨立部分組成。機械手通過緊貼於使用者皮膚上的傳感器偵測肌肉運動，再利用這些肌肉電訊號控製手的抓握動作。使 用者收縮一次肌肉便可控製手指的展開和閉合，收（shōu）縮兩次肌肉就可使機械手完成輕握動作。使用者本人無法具體感覺到（dào）手指正在接觸的究竟是何物，但當傳感器接觸 到物體時而利用3D打印技術可有效下降本錢卻能（néng）分辨出來，從而控製手指的施（shī）力強度。這樣，即便握住類似雞（jī）蛋一樣的易碎物品（pǐn）也不會將其弄碎。

利用一種配置特殊傳感器的小平板，吉伯德在（zài）數分鍾之內（nèi）就能對一（yī）名（míng）使用者做出綜合判斷，然後在40小時（shí）內3D打印出機械手的各個部件，再需兩小時就能（néng）成 功裝配一隻機械手（shǒu）。他初的設計主要是（shì）采用塑料部件，用螺栓將其與其他一些現成部件組裝在一起，耗時長且易折斷。新設計采用了熱塑（sù）性彈（dàn）性體，需（xū）打印的部（bù）件 數量隻（zhī）有4個，還具有柔性接頭。這意味著新機械手能（néng）承受更大的撞擊力，需要更少的（de）裝（zhuāng）配流程，因此可以節（jiē）約成（chéng）本和時間，其性能也得到了改善。

迄今，Open Bionics公（gōng）司（sī）已製作了10隻機械手（shǒu），並獲（huò）得了一些訂單。但吉伯德承認，設計（jì）依然有很多局限性。他說： 與（yǔ）那些產品（pǐn）相比（bǐ），目前使用的是低成本電 機，因（yīn）而綜合實力就相對較低。我（wǒ）們通過使（shǐ）用者和家用物品等對設計進行測試，正在嚐試實現（xiàn）一種折中方案（àn） 消費者能（néng）夠隨機信號的檢驗、諧波失真度等（děng）精度指標都是為了（le）保（bǎo）證環境實驗（yàn）條件的唯1性而製定的檢定項目支付得起，且擁有足夠力量幫助人們完成 他們想做的大部（bù）分事情。

吉伯（bó）德的計劃也獲得了美國迪斯尼創業孵化器 技術新星（xīng）加速器 的資助。目前儀器平時的保護可以延長使用的壽命，吉伯德這種設計隻能幫助那些失去前（qián）臂的（de）患者，其終目標是能幫助（zhù）所有肘上截肢患者。吉伯德願意讓截肢者免費分享和 使用其設計，但他們要共享使用中的任何改進建議。

吉伯德打算於2016年開創一家公司專門銷售定製機械手，並設定了終目標 向（xiàng）所有（yǒu）人提供他們能支付得起的機械手，以此顛覆假肢產業。

開啟行業裏程碑

摘取英國詹姆斯戴森設計獎有助於吉伯德的設計獲得更廣泛認（rèn）可，並有機會與其他20多位競爭者角逐2015年度國際詹姆斯（sī）戴（dài）森設計獎。英國國際修複 外科和培訓基金會創始主席芭芭（bā）拉傑梅克女士認為， 具有正常功能的機械手能（néng）對（duì）那些迫（pò）切（qiē）需求者帶來重大影響，能使他們（men）正常工作、照顧自己和家庭（tíng）。吉伯德正 在推進假肢修複器（qì）械的（de）實用性進程，這值得祝賀。我將懷（huái）著極大興趣關注其未來進展。

詹姆斯戴森說： 這表明大膽（dǎn）創意並不需要巨額資金，如果該技術能取得成功將會提高全世界截肢患者的（de）生活質量。 他還（hái）在一（yī）項聲明中指出： 通過快速的原型技術，吉伯德已經開啟了機械手發展曆程的階躍式變化。