EAGER/Cybermanufacturing: A Cloud-Based Additive Manufacturing and Quality System for Custom Orthoses and Prostheses

EAGER/Cyber​​manufacturing:用于定制矫形器和假肢的基于云的增材制造和质量系统

基本信息

项目摘要

Orthoses are assistive devices for people with disabilities. It has been shown that custom orthoses with personalized fits are more effective than their off-the-shelf counterparts. However, the manufacture of custom orthoses currently relies on the traditional plaster molding method, a technique with limited accuracy and long delivery times. These concerns can be overcome by integrating additive manufacturing into a cybermanufacturing system, enabling same-day or next-day delivery and improving the fit and quality of custom orthoses. This EArly-concept Grant for Exploratory Research (EAGER) project will broadly engage computer science students in Software Engineering, an undergraduate capstone course. Students from this class will be recruited to further develop the cybermanufacturing service system they work on during the course. This research aims to investigate the fundamental requirements for a cybermanufacturing system for custom orthoses. A cyber data and design center outfitted with a software suite will automate the design, manufacturing, and interactive verification with clinicians for personalized orthoses. An industrial collaborator will advise on software development to address the need of scalability in future full-scale implementation. An innovative wavy porous structure will be implemented to optimize the production time, strength, weight, and delivery time for additive manufacturing. The shape mismatch between orthosis and the human subject will be determined to calculate to improve the fit and patient comfort.
矫形器是针对残疾人的辅助设备。 已经表明,具有个性化拟合的自定义矫形器比其现成的矫形器更有效。 但是,定制矫形器的制造目前依赖于传统的石膏成型方法,这是一种准确性和较长交付时间的技术。可以通过将增材制造整合到网络制造系统中,实现当天或次日交付并提高自定义矫形器的拟合度和质量来克服这些问题。 这项探索性研究(急切)项目的早期概念赠款将广泛地吸引计算机科学专业的学生参加软件工程,这是一门本科生的顶峰课程。该课程的学生将被招募,以进一步发展他们在课程中工作的网络制造服务系统。 这项研究旨在调查定制矫形器的网络制造系统的基本要求。配备软件套件的网络数据和设计中心将与临床医生一起自动化设计,制造和交互式验证,以供个性化矫形器。 工业合作者将为软件开发提供建议,以满足将来的全尺度实施中的可伸缩性需求。 将实施创新的波浪形结构,以优化添加剂制造的生产时间,强度,重量和交付时间。 将确定矫形器与人类受试者之间的形状不匹配以计算以提高拟合度和患者舒适性。

项目成果

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