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人工智能的假肢建模時間縮短至15分鐘

童程童美 2016-09-09

如今,3D打印已成為時下非常流行的一個高科技。3D打印也為需要定制、成本較低的假肢創(chuàng)造了條件,但是如果要設(shè)計高度定制化的假肢一般會花費幾周的時間,單純依靠人工的力量進行假肢設(shè)計遠遠不能滿足所有需要佩戴假肢人的需要。

摘要

如今,3D打印已成為時下非常流行的一個高科技。3D打印也為需要定制、成本較低的假肢創(chuàng)造了條件,但是如果要設(shè)計高度定制化的假肢一般會花費幾周的時間,單純依靠人工的力量進行假肢設(shè)計遠遠不能滿足所有需要佩戴假肢人的需要。怎樣才能讓3D打印假肢的設(shè)計更加方便、高效?鑒于此,美國Baltics3D公司的創(chuàng)始人Janis Jatnieks和他的團隊想要解決的問題。

Janis Jatnieks和他的團隊用3D掃描、人工智能和3D打印這三種技術(shù)相結(jié)合為突破口,讓假肢需求者只需通過一部智能手機和一個專用app,即可在15分鐘內(nèi)自行完成定制化假肢的設(shè)計。Janis Jatnieks在TED的演講臺上將他探索3D打印假肢設(shè)計的經(jīng)歷分享給了大家。

人工智能的假肢建模時間縮短至15分鐘

故事從一對需要3D打印假肢的母子開始

Baltics3D是一家提供3D打印服務(wù)的美國公司,從iphone手機殼到醫(yī)療模型都是Balitcs3D 公司可以幫助用戶3D打印的產(chǎn)品。兩年前,一位小男孩兒的母親找到了Baltics3D公司,希望他們能為自己的兒子打印一副假肢,這副假肢是由在線假肢設(shè)計社區(qū)e-NABLE 提供的開源設(shè)計“Raptor hand”。

雖然假肢基礎(chǔ)的設(shè)計數(shù)據(jù)是現(xiàn)成的,但若想讓3D打印的假肢與小男孩兒的手臂相匹配,Baltics3D的團隊還需要進行設(shè)計調(diào)整與驗證。Baltics3D的團隊打印的第一副假肢效果非常不理想,無法與佩戴者的手臂相匹配。接下來,在經(jīng)過了十余次打印驗證和設(shè)計調(diào)整之后,終于為小男孩兒制作出了合體的3D打印假肢,整個過程花費了2周時間。

人工智能挑起假肢設(shè)計的大梁

Janis Jatnieks對這項3D打印假肢的工作頗有感觸,他想到全球需要佩戴假肢的人一定很多,但并不是所有地區(qū)的人們都能夠像這對母子一樣找到專門的3D打印服務(wù)團隊來幫忙。怎樣才能提高3D打印假肢的定制效率,并讓全球各地區(qū)的需求者都能便利的得到一副3D打印的假肢呢?

Janis Jatnieks了解到e-NABLE在線社區(qū)在2015年設(shè)計了1032個假肢,并且已建立起自動化假肢設(shè)計的流程,他們在2016年將提供雙倍數(shù)量的假肢設(shè)計。Janis Jatnieks認(rèn)為,作為一個公益性組織,e-NABLE 社區(qū)已在提供低價格、定制化3D打印假肢領(lǐng)域做了出色的工作,但仍然無法滿足眾多殘疾人士的需求。

Janis Jatnieks開始帶領(lǐng)團隊探索更加高效的3D打印假肢定制解決方案。起初,他們使用3D掃描技術(shù)代替人工進行測量和部分建模工作,使3D打印假肢的設(shè)計時間縮短到2個小時,但這一過程仍然有人工和溝通工作。如何讓假肢佩戴者自己通過簡單的操作就能夠完成假肢的定制化設(shè)計成為Janis Jatnieks 帶領(lǐng)團隊進行探索的領(lǐng)域。

這一次Janis Jatnieks和團隊的目標(biāo)是以一部智能手機為掃描工具,讓佩戴者可以在短短1分鐘的時間內(nèi)完成3D掃描,然后由人工智能軟件在掃描數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成3D打印假肢的設(shè)計,接下來通過app將設(shè)計數(shù)據(jù)發(fā)送到3D打印機。Janis Jatnieks的團隊在經(jīng)過了18個月的工作之后,最終可將人工智能的假肢建模時間縮短至15分鐘。

目前,通過該技術(shù)設(shè)計和定制的3D打印腰部支撐假體已經(jīng)提供給拉脫維亞的殘奧會擊劍選手Polina Rozkova使用。如果在參加殘奧會期間該假體出現(xiàn)任何問題,運動員可以馬上進行重新設(shè)計,并在里約任何一家3D打印服務(wù)公司的幫助下將其打印出來。

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