開源3D列印義肢寫下動人故事

Posted By owenou on 5 月 30, 2014 in 特寫, 社會自造 | 0 comments

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作者：歐敏銓

筆者曾介紹過MIT仿生中心的仿生義肢研究，其成果甚至能幫助一個遭截肢的前舞者重新站上舞台。但這樣的先進科技義肢，想當然爾是非常昂貴且需量身訂做的，目前仍很難普及到各個有需求的人身上。事實上，透過3D列印，更多動人的發明故事正在發生。

高中生自學開發義肢

最為人所知的，該是這位來自英國的高中生Easton LaChappelle，他在去年以17歲的年紀奪下美國頂尖的英特爾國際科學展第二名，得獎的作品是一隻機器手臂。這隻手臂不是用於生產線，而是希望幫助需要義手的人。

自學開發義肢的Easton LaChappelle（圖片來源）

為了降低身障者對義手的成本負擔，Easton的發明選用開放硬體的Teensy Arduino開發板，並採用售價不到800美元的Printrbot 3D列印機來輸出需要的零件，進而將市價達2萬至8萬美元的義手降到總成本僅250美元。Easton表示，除了齒輪、馬達、螺絲等零件外，幾乎都可以用3D列印機來印製出來。

令人讚歎的是，Easton從14歲就開始了機器手臂的自學發明，目前的版本已是第三代了。原本他只是覺得好玩，但後來遇到一位天生沒有右臂的女孩，見她和其家人深深受到昂貴義手不斷更換的沈重負擔所苦，而因生出開發功能強大又低成本的機器手臂。

在其第二代的手臂中，採用了牙科橡皮圈模仿的肌腱、彩色尼龍包膠線圈做成的韌帶、任天堂遙感手套、還有操縱手臂動作的腦波控制耳機所構成。肌肉的動力來源則是可變電阻和直流馬達組成的自製伺服機。

第三代的義手除了Arduino開發板外還配備了放大器電路、藍芽接收器。使用者操控時先收縮肌肉選擇動作功能表，然後用眨眼的方式控制預設好的手、肘、手腕的姿勢，選擇好之後，EEG耳機會檢測腦波來控制義手進行動作。

為擴大生產規模，Easton 在去年4月透過Kickstarter 介紹義手，並順利集資成功。不僅如此，他還受邀進白宮科學節向歐巴馬展示其發明，並在TED發表了一場演說。如今，他參與了美國NASA Robonaut的研究團隊，繼續在遙控機器人的控制上進行開發。

Easton LaChappelle加入NASA搖控機器人研究團隊（圖片來源）

9歲女孩因3D列印義肢改變人生

最近一則令人振奮的案例，是一位美國伊利諾州9歲小女孩的故事。Kylie Wicker是位可愛的小女孩，但她從出生就沒有健全的左手手指，這當然造成她生活上的很大困擾，而她的父母也為了要不要花錢為女兒客製義肢而傷透腦筋，因為他們的孩子還在長大，昂貴的義肢很快就不能用了。

這個問題最近終於找到了解答，就是運用3D列印這項技術。在網路上看到有人用3D列印機印出塑膠材的義肢（可能就是Easton的故事），Kylie的父親向當地的Boylan天主教高中尋求協助，該校工程圖學教室正好引進了一台Makerbot 3D列印機，負責教學的老師Bud May就這麼義不容辭地著手研究，並在網路上找到可供參考的Robohand開源專案，也讓他順利地做出成果！