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弗吉尼亞理工大學的研究人員正在將電子傳感器集成到個性化的3D打印假肢中，這一發展可以帶來更實惠的電動假肢。通過將電子傳感器集成在假肢和佩戴者組織之間的交叉點，研究人員可以收集與假肢功能和舒適度相關的信息，例如穿戴者組織的壓力，這可以幫助改善這些類型的假肢的進一步迭代。
通過共形3D打印技術將材料整合到3D打印假肢的貼合區域內，而不是在打印后進行手動整合，還可以創造匹配佩戴者組織硬度的機會，并在整個形式的不同位置集成傳感器 - 裝配界面。工業與系統工程研究生、該研究報告的第一作者童玉欣(音)表示，最終的目標是創造出能讓盡可能多的人接觸到的工程實踐和流程，從幫助當地青少年喬西·弗拉蒂切利(Josie Fraticelli)研制假肢開始。
“希望每位家長都能按照我們發表的論文中的描述，為他或她的孩子開發一種低成本的個性化假手，”Tong說。為了開發與電子傳感器集成的假肢，研究人員開始對Fraticelli的肢體模型進行3D掃描。然后，他們使用3D掃描數據，使用共形3D打印技術引導傳感器集成到假體的形狀配合腔中。
他們發現，與非個性化裝置相比，Fraticelli組織和假體之間的接觸增加了近四倍。這種增加的接觸面積有助于他們確定在何處部署傳感電極陣列以測試壓力分布，這有助于他們進一步改進設計。使用具有和不具有感測電極陣列的兩個個性化假體進行感測實驗。通過使用Fraticelli進行這些實驗，他們發現當她放松手而不是彎曲的姿勢握住她的手時，壓力分布是不同的。
“軟皮和剛性界面之間的不匹配仍然是一個會降低整合度的問題，”Tong說。 “從分配更好的壓力平衡的角度來看，傳感電極陣列可以打開另一個新區域以改善假肢設計。”
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