用3D打印帮受伤的鸭子制作复健辅具,让鸭子可以行走

朗朗设计与台大动物医院联手,帮遭野狗攻击左脚受伤的鸭子“呱呱”以3D打印技术设计制作复健辅具。
朗朗设计部落格。
朗朗设计与台大附设动物医院联手,帮脚受伤的鸭子制作复健辅具,让鸭子在辅具的帮助下行走,为国内首宗利用3D打印帮动物设计辅具的案例。
台大校园内一只鸭子“呱呱”6月时遭到野狗攻击,鸭子的左脚受到严重伤害,虽然经过台大附设动物医院手术治疗后,但呱呱左脚掌向内蜷缩无法自由行走,台大附设动物医院兽医在台北创客空间Taipei Hackerspace提出请求,希望有人能帮忙制作专用的复健辅具。
朗朗设计接下这项请求,先建立辅具的3D模型,再利用3D打印机制作辅具,成功帮呱呱量身打造复健专用辅具,为国内3D打印创下新的应用实例,朗朗设计也将整个制作过程心得、资源分享在部落格。
↓呱呱受伤后虽经过治疗,但因为左脚掌向内缩无法行走。(图片来源:朗朗设计部落格)
朗朗设计负责人陈敏杰表示,当初在台北创客空间看到提出的请求,认为是一项战因此投入呱呱的辅具设计,但实际制作后发现要帮鸭子量身打造辅具并不容易,使用3D扫描器为受伤的鸭脚建立模3D模型,但很快的就发现3D扫描器以红外线建模有其限制,扫描的物体表面如有油脂或反光就会使模型出现破面,无法建立完整的3D模型,加上鸭子是活生生的动物,细微的震动也会影响到3D扫描。
↓朗朗设计利用纸黏土为伤脚建模,再透过逆向工程修改3D模型,经过不断的修正、打印、试穿,下图左为旧版本,右边则是辅具的最终版本。(图片来源:朗朗设计部落格)
呱呱的辅具在设计上包括4个组件,包括下底板、上束带、前肢左右固定器及转轴,可以想见制作上过程繁复,且需要耐心不断修改。为了克服3D扫描器的限制,朗朗以纸黏土为鸭子的脚掌、踝关节等处制作阴模、阳模,再透过逆向工程修改调整3D模型。
为鸭子设计专用的复健辅具,朗朗认为辅具设计上要达到三点,必需可以快速穿上辅具且轻量化、不容易补挣脱、保持脚踝的自由度。
陈敏杰表示,整个过程就是不断修改模型,此外,3D打印使用的塑料太硬,特别从美国订购新材料,才能制作出较软可贴合呱呱伤脚的复健辅具。修改、打印、试穿前前后后进行9次的修改,最后终于为呱呱制作适合的辅具,经过治疗的呱呱因脚掌蜷缩无法行走,装上辅具后已可靠两脚行走。
国外曾有利用3D打印技术制作义肢的案例,陈敏杰表示,制作义肢是依照想像设计制作,但呱呱受伤的左脚仍然存在,必需为伤脚量身设计制作辅具感觉要比义肢更困难,例如辅具必需考量伤脚的踝关节、弯曲的自由度等等。
另外,呱呱前后三次的手术及住院费用花费10几万元,以3D打印技术制作辅具,软性材料成本约2000元,较困难的在于反复的设计、调整,朗朗花费约两周的时间完成呱呱专用的复健辅助。
