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3D列印潛力大,17歲少年設計平價義肢

2013.06.09
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編譯:葉孟靄

美國波士頓爆炸案造成多名傷者面臨截肢,裝配義肢的命運。裝配義肢對於傷患來說,是一筆相當沈重的支出,一般的義肢手臂要價約3千至3萬美元(台幣將近9萬至90萬元)不等,腿部義肢的費用甚至比手臂義肢還來得更高。

患者若無法負擔這麼高的費用該怎麼辦呢?

美國一名17歲的少年Easton LaChapelle在學生科學競賽的最高殿堂—英特爾國際科技展覽會(Intel International Science and Engineering Fair)中,靠著發明成本僅250美元(台幣約7千多元)的腦波控制機器手臂,贏得第二名的殊榮。

圖片來源

令人稱道的是,Easton不僅相當年輕,一剛開始也並非電子與寫程式本科系出身。單單藉著自學就在14歲時,利用樂高積木、釣魚線和手術管製成第一代的機器手掌。

2011年,他在科羅拉多州科學展覽會遇到一名天生沒有右臂的年輕女孩,配戴著經由脊椎植入機器操控手臂,但價格卻高達8萬美元的義肢。這項科技雖然讓人印象深刻,但Easton也了解到,隨著這名女孩長大,女孩必須不斷更換新義肢的鉅額開銷,對於她的家庭將會是沉重負擔。

於是Easton決定進行改良。在第二代機器增加了手臂,利用成本較低的物品替代肌腱和韌帶,利用任天堂遊戲的體感手套和可衡量腦波的耳機操控手臂動作,並且強化肌肉力量。

為了讓機器手臂兼具功能性與價格合理性,第三代機器手臂採用開放原始碼(Arduino)的微控制器、放大器電路和藍牙接收器,利用使用者伸縮肌肉開啟動作選單,以眨眼選擇預設動作如手掌、手肘或手腕等部位的動作,接著耳機便會衡量腦波以控制動作。整個機器手臂除了齒輪、馬達和螺絲外,其餘零件都是使用價格較實惠的3D印表機Printrbot列印製成,以降低成本。

Easton認為機器手臂還可以應用在炸彈拆解和搜救行動上。為了機器手臂的量產,他發起Kickstarter募資專案,期望持續向全世界推廣,籌措足夠資金,在未來幫助更多有需要的人。


資料來源

Teen Creates 3D Printed, Brain-Powered Prosthetic Arm

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