小學生為斷肢的小海龜3D打印假肢(視頻)
近日,一只名為Stumpy小海龜獲得了新生,但我們要感謝一群五年級學生和一臺3D打印機。這只12歲的雌性箱龜的一條腿因為受傷和感染而于今年9月份被截肢。佐治亞州Oatland島野生動物中心的一名獸醫Lesley Mailler為其成功進行了手術,但她還想為這只可憐的小海龜做點事情。
受到一張帶著樂高輪子假肢的箱龜的照片啟發,Mailler意識到可以為Stumpy裝上一個假肢,而不是讓它靠著剩下的三條腿了此余生。于是她找到了女兒正在學習的May Howard小學,那里有一群學生和老師愿意提供幫助,最重要的是,他們還有一臺3D打印機。
六名對3D打印或動物感興趣的五年級學生被挑選出來組成了一支救護隊,這些孩子年齡在11~12歲之間,其中還包括Mailler的女兒Kaylee。老師Reagan Dillon負責指導他們。
2014年11月,Mailler把Stumpy帶到了教室,于是在接下來的六周期間,小救護隊利用午餐、課間、課外活動,甚至放學后的時間,為小海龜設計并3D打印新腿。
為了設計出最好用的假肢,孩子們考慮了幾種設計。要充分發揮作用,這只新腿必須讓Stumpy底部的龜甲,也就是腹甲,與地面的距離恰到好處。此外,這只假腿也要能夠幫助它向各個方向運動,并避免受到鉸鏈的干擾,因為它很容易會在小烏龜縮進去后把龜甲墊起來。
在仔細觀察了輪椅和行李箱下面的輪子設計后,孩子們選擇了一種球腳輪的設計,這種設計能夠幫助Stumpy充分移動。此外,他們還設計了一個固定的基座兼外殼,里面的球腳輪可以更換。
學生們用尺子來測量Stumpy,并確定輪轂尺寸
使用3D打印機和3DTin軟件,學生打印了15種不同的活動輪子,并進行反復修改。到12月中旬,他們終于找到了滿意的最終設計。
回到了Oatland的獸醫診所,Mailler在三個男孩和三個女孩面前去掉了Stumpy現有的假肢,裝上孩子們3D打印的假肢。但是這次出現的尺寸問題,3D打印的輪子太高,把Stumpy架起來了,使它無法行走。
Mailler建議去掉輪子的外殼和基座,將球腳輪直接連接到海龜身上。雖然這的確解決了高度的問題,但球腳輪的表面卻又與Stumpy的胸部曲線不匹配。為了避免孩子再次回去用3D打印進行迭代,Mailler使用的Dremel旋轉工具直接在上面進行了修改,切掉了一些塑料。
Lesley Mailler為孩子們講解四肢正常的烏龜X射線拍攝結果。
最后用Gorilla膠水把所有的部件都粘在一起,干燥10分鐘后,Mailler松開了Stumpy來測試修改后的效果。
過了一小會兒,害羞的烏龜伸出了外殼,開始爬行,這次很順利,就算學生在它的面前擺了一條毛巾擋住去路,它也能很快翻越過去。
孩子們驕傲地舉起Stummpy和她的新腿。
大多數五年級學生都學過一句古老格言——“緩慢而穩定贏得賽跑”。但是此時的這支3D打印愛好者團隊已經迫不及待地要趕緊回去,再設計一個略小的版本,讓Stumpy獲得更多的平衡和控制。
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