? 這是金屬加工（mw1950pub）發(fā)布的第10855篇文章
導讀
本文通過介紹智能制造技術與傳統(tǒng)康復輔助器具研發(fā)制造技術的結合，提出智能制造技術在促進康復輔助器具設計創(chuàng)新、提高定制化水平等方面有重要作用，為康復輔助器具行業(yè)的發(fā)展提供了參考思路。
康復輔助器具是改善、補償和替代人體功能以及實施輔助性治療、預防殘疾的產(chǎn)品。隨著我國康復醫(yī)學的發(fā)展，康復領域跨學科的工作合作日益增強，除了醫(yī)療的手段，康復工程技術對全面康復、提高療效也是必不可少的。因此，如何深入、可持續(xù)地開展臨床康復輔助器具的研發(fā)與應用，推動傳統(tǒng)技術與智能制造技術的結合，核心問題是醫(yī)工結合的管理和應用模式的實施。
傳統(tǒng)康復輔助器具制作工藝
傳統(tǒng)矯形器制作工藝主要包括以下步驟：測量尺寸→石膏取形→制作石膏陰型→修模石膏陽型→熱塑版抽真空成型→修整→成型→適配檢查→完成品。傳統(tǒng)假肢制作工藝主要包括以下步驟：測量尺寸→石膏取形→修陽型?！鸁崴苄运芰习宄檎婵粘尚汀鷻z查連接管座→注塑成型→適配檢查→完成品。
圖1所示為我中心康復輔助器具技師為截肢患者測量尺寸，石膏取形，該過程對技師技術要求較高，且患者需要保持一定姿勢，以便于取形尺寸適合患者，該工序時間約1h。
圖1 石膏取形
圖2所示為取形后的模型修整，目前模型修整過程完全依靠康復輔助器具技師憑借工作經(jīng)驗手工進行操作，此工序時間約3h，且需要反復修整，直至模型符合病人穿戴要求。
圖2 模型修整
智能制造技術的引進及應用
近年來，智能制造技術的應用已逐步滲透到各行各業(yè)，把先進的智能制造技術引入到康復輔助器具的研發(fā)中來，體現(xiàn)了康復醫(yī)學與智能制造技術的完美結合。本中心服務的傷殘軍人、民政對象普遍年齡偏大，行動不便。為給服務對象提供更舒適干凈的服務環(huán)境，中心引進了智能制造設備——法國Rodin4D康復輔助器具七軸數(shù)控加工機器人。傳統(tǒng)康復輔助器具的制作要先取型，患者須得脫衣纏繞潮濕的石膏繃帶，心理和體感上都很不舒服。Rodin4D使用計算機輔助設計與制造系統(tǒng)中先進的紅外激光掃描儀，不用接觸患者就能取型，且模型數(shù)字化時間短，精準度高，讓患者更舒適。技師攜帶小型掃描儀，就可為不方便出門的殘疾人服務，在提供便捷舒適康復輔助器具產(chǎn)品的同時，給予患者更舒適、更有尊嚴的適配體驗。同時，Rodin4D利用先進的計算機輔助設計與制作系統(tǒng)，采用患者數(shù)據(jù)庫模式，保存患者的三維數(shù)據(jù)模型，計算機設計過程中針對每一個步驟進行了量化處理，制造過程更加精確，更加科學，適配度也更高。
（1）模型數(shù)據(jù)采集 如圖3所示，通過紅外激光掃描儀，康復輔助器具技師能快速地采集到患者數(shù)據(jù)，該過程一般持續(xù)2～3min，與傳統(tǒng)的石膏取形相比，掃描取形過程中患者不用脫去衣物，能最大程度減少患者穿脫衣物的煩惱，且取形時間很短，掃描結束后，掃描儀將數(shù)據(jù)以STL文件格式同步發(fā)送到電腦上，用于建立患者數(shù)據(jù)庫和后期模型制作。
圖3 模型數(shù)據(jù)采集
（2）康復輔助器具的設計 康復輔助器具技師將掃描儀采集的模型數(shù)據(jù)導入到Rodin4D設計軟件中，結合患者的CT照片進行輔助器具的分析、設計。與傳統(tǒng)的手工制作相比，康復輔助器具技師可以在Rodin4D設計軟件上根據(jù)患者的實際情況進行不斷的適用模擬分析，直至找到最佳方案，可以最大限度地提高輔助器具的一次成功率。圖4所示為本中心技師結合CT照片為脊柱側(cè)彎患者設計的脊柱矯形器。
（3）康復輔助器具的制作 康復輔助器具設計完成后，由法國Rodin4D七軸數(shù)控加工機器人進行模型加工。Rodin4D機器人能適應高彈堅固的材質(zhì)，模型加工完成后，進行輔助器具的注塑成型，圖5所示為本中心七軸數(shù)控加工機器人進行脊柱矯形器加工。
圖4 結合CT照片設計脊柱矯形器
圖5 脊柱矯形器加工
結語
康復輔助器具研發(fā)與應用是一個關系社會發(fā)展的普惠性工作。通過科技手段加強康復輔具的適配，是最好的實現(xiàn)個性化適配的手段。對康復輔助器具需求者而言，選配輔助器具絕不是技術越高越好，功能越全越好，價格越貴越好，重要的是適合自身需求，有益于殘余功能的利用和狀況的改善。因此，輔助器具沒有最好的，只有最適合的，要因人適配。使用不合適的輔助器具，不僅是經(jīng)濟上的浪費，嚴重的還會造成對身體的二次傷害。
隨著智能制造技術的引進，我中心將充分整合人才優(yōu)勢、設備優(yōu)勢，為客戶提供更為高效的智能化制造、更為精準的產(chǎn)品和更為優(yōu)質(zhì)的服務，同時，制造產(chǎn)品的材料將更加健康環(huán)保，并具有更多的醫(yī)學功能，進一步推動康復輔助器具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
本文發(fā)表于《金屬加工（冷加工）》2019年第11期9-11頁，作者：四川省康復輔具技術服務中心 張強，原標題：《智能制造在康復輔助器具研發(fā)中的應用 》。返回搜狐，查看更多
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