如今，3D打印已成為時(shí)下非常流行的一個(gè)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(jì)高度定制化的假肢一般會(huì)花費(fèi)幾周的時(shí)間，單純依靠人工的力量進(jìn)行假肢設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jì)更加方便、高效？鑒于此，美國(guó)Baltics3D公司的創(chuàng)始人Janis Jatnieks和他的團(tuán)隊(duì)想要解決的問題。

Janis Jatnieks和他的團(tuán)隊(duì)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(jī)和一個(gè)專用app，即可在15分鐘內(nèi)自行完成定制化假肢的設(shè)計(jì)。Janis Jatnieks在TED的演講臺(tái)上將他探索3D打印假肢設(shè)計(jì)的經(jīng)歷分享給了大家。

故事從一對(duì)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(guó)公司，從iphone手機(jī)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(jì)社區(qū)e-NABLE 提供的開源設(shè)計(jì)“Raptor hand”。

雖然假肢基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)還需要進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整與驗(yàn)證。Baltics3D的團(tuán)隊(duì)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(yàn)證和設(shè)計(jì)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(gè)過程花費(fèi)了2周時(shí)間。

人工智能挑起假肢設(shè)計(jì)的大梁

Janis Jatnieks對(duì)這項(xiàng)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(duì)母子一樣找到專門的3D打印服務(wù)團(tuán)隊(duì)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(jì)了1032個(gè)假肢，并且已建立起自動(dòng)化假肢設(shè)計(jì)的流程，他們?cè)?016年將提供雙倍數(shù)量的假肢設(shè)計(jì)。Janis Jatnieks認(rèn)為，作為一個(gè)公益性組織，e-NABLE 社區(qū)已在提供低價(jià)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(tuán)隊(duì)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(jìn)行測(cè)量和部分建模工作，使3D打印假肢的設(shè)計(jì)時(shí)間縮短到2個(gè)小時(shí)，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(jiǎn)單的操作就能夠完成假肢的定制化設(shè)計(jì)成為Janis Jatnieks 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行探索的領(lǐng)域。

這一次Janis Jatnieks和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是以一部智能手機(jī)為掃描工具，讓佩戴者可以在短短1分鐘的時(shí)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(jì)，接下來通過app將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送到3D打印機(jī)。Janis Jatnieks的團(tuán)隊(duì)在經(jīng)過了18個(gè)月的工作之后，最終可將人工智能的假肢建模時(shí)間縮短至15分鐘。

目前，通過該技術(shù)設(shè)計(jì)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(huì)擊劍選手Polina Rozkova使用。如果在參加殘奧會(huì)期間該假體出現(xiàn)任何問題，運(yùn)動(dòng)員可以馬上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，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。