Creating a Body Powered Prosthetic Arm with 3D Printing Technology
(2018) BMEM01 20181Department of Biomedical Engineering
- Abstract
- 3D printing, or additive manufacturing, is a technology that uses a digital model to print a three-dimensional object, layer by layer. Today, it is widely used in many different fields and provides a manufacturing method with advantages such as precision and the ability to print complex shapes from many different materials. 3D printed prostheses have recently gained a lot of interest thanks to the possibility to reduce material costs and production time. The aim of this thesis has been to create a body powered 3D printed prosthetic arm and evaluate the 3D printing technology for this purpose.
With information gathered from a thorough literature review and interviews with a patient and his prosthetist, requirements for a prosthetic arm... (More) - 3D printing, or additive manufacturing, is a technology that uses a digital model to print a three-dimensional object, layer by layer. Today, it is widely used in many different fields and provides a manufacturing method with advantages such as precision and the ability to print complex shapes from many different materials. 3D printed prostheses have recently gained a lot of interest thanks to the possibility to reduce material costs and production time. The aim of this thesis has been to create a body powered 3D printed prosthetic arm and evaluate the 3D printing technology for this purpose.
With information gathered from a thorough literature review and interviews with a patient and his prosthetist, requirements for a prosthetic arm was decided upon. The resulting design was created with inspiration from organizations providing open source 3D printed prosthetic devices. The model was designed in two different softwares from Autodesk\textsuperscript{TM}; Fusion 360 and Meshmixer and printed in the material Nylon PA12 in an SLS printer at the Department of Design Sciences at LTH. \\
The final prototype is lightweight, easily maneuvered for the user and with a simplistic design. However, many aspects still require future work to develop a fully functional prosthetic device, which is discussed in the end of the thesis. The project has shown that 3D printing is an incredible method with potential to make prostheses more customized, cheaper and produced faster. Hopefully this area will continue to grow to help more patients. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- 3D-printad protesarm för ökad individanpassning och komfort
Målet med en protes är att återställa så många funktioner som möjligt från en förlorad kroppsdel och skapa en naturlig känsla för användaren. Detta har vi jobbat mot i vårt examensarbete och med hjälp av både 3D-printerns och 3D-scannerns unika möjligheter har vi skapat en individanpassad och kroppsstyrd armprotes. Den enkla protesen är mekaniskt styrd; endast genom böjning av armbågen kan användaren sluta handen och greppa objekt.
Bakgrund
3D-printing är en additiv tillverkningsmetod som går ut på att man bygger upp ett objekt lager för lager baserat på en tredimensionell digital modell. 3D-printing har mycket potential inom sjukvården där patientanpassade och... (More) - 3D-printad protesarm för ökad individanpassning och komfort
Målet med en protes är att återställa så många funktioner som möjligt från en förlorad kroppsdel och skapa en naturlig känsla för användaren. Detta har vi jobbat mot i vårt examensarbete och med hjälp av både 3D-printerns och 3D-scannerns unika möjligheter har vi skapat en individanpassad och kroppsstyrd armprotes. Den enkla protesen är mekaniskt styrd; endast genom böjning av armbågen kan användaren sluta handen och greppa objekt.
Bakgrund
3D-printing är en additiv tillverkningsmetod som går ut på att man bygger upp ett objekt lager för lager baserat på en tredimensionell digital modell. 3D-printing har mycket potential inom sjukvården där patientanpassade och individuella behov har stor betydelse. Den pågående utvecklingen och ökade tillgången av 3D-printers har även öppnat upp ett globalt intresse för 3D-printade proteser, med intentioner om att skapa billig och tillgänglig utrustning i bland annat utvecklingsländer. För vårt projekt har vi tagit inspiration och idéer från det som finns på marknaden idag, men det vi har ansett saknas bland de 3D-printade proteserna är en bekväm och stabil passform.
Mål
Målet med vårt projekt har varit att skapa en funktionell, kroppsstyrd armprotes och utvärdera 3D-printingteknologin för detta syfte. Protesen ska endast styras av rörelse i armbåge och inte kräva någon sele. Protesen ska även integreras med en 3D-scannad hylsa, baserad på metod från tidigare examensarbete, för en bekväm och individanpassad passform.
Resultat och Slutsats
Genom litteraturstudie, samtal med en protesingenjör och en patient på Aktiv Ortopedteknik har vi skapat en digital modell av vår protes och sedan skrivit ut modellen i en 3D-printer. Resultatet är en fungerande prototyp, med möjlighet att stänga handen och greppa saker samtidigt som den är bekväm för användaren. Protesen styrs mekaniskt, med hjälp av böjning i armbågen dras fingrarna ihop och handen stängs. Det är ingen tekniskt avancerad protes, men det är precis det som vi anser vara den största fördelen. En protes framtagen på det här sättet kan vara en billig lösning som kan göras tillgänglig för många behövande personer och det är där motivationen har funnits för oss under vårt arbete! (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8949658
- author
- Svensson, Matilda LU and Klerstad, Malin LU
- supervisor
- organization
- course
- BMEM01 20181
- year
- 2018
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- additional info
- 2018-12
- id
- 8949658
- date added to LUP
- 2018-06-18 13:46:57
- date last changed
- 2018-06-18 13:46:57
@misc{8949658,
abstract = {{3D printing, or additive manufacturing, is a technology that uses a digital model to print a three-dimensional object, layer by layer. Today, it is widely used in many different fields and provides a manufacturing method with advantages such as precision and the ability to print complex shapes from many different materials. 3D printed prostheses have recently gained a lot of interest thanks to the possibility to reduce material costs and production time. The aim of this thesis has been to create a body powered 3D printed prosthetic arm and evaluate the 3D printing technology for this purpose.
With information gathered from a thorough literature review and interviews with a patient and his prosthetist, requirements for a prosthetic arm was decided upon. The resulting design was created with inspiration from organizations providing open source 3D printed prosthetic devices. The model was designed in two different softwares from Autodesk\textsuperscript{TM}; Fusion 360 and Meshmixer and printed in the material Nylon PA12 in an SLS printer at the Department of Design Sciences at LTH. \\
The final prototype is lightweight, easily maneuvered for the user and with a simplistic design. However, many aspects still require future work to develop a fully functional prosthetic device, which is discussed in the end of the thesis. The project has shown that 3D printing is an incredible method with potential to make prostheses more customized, cheaper and produced faster. Hopefully this area will continue to grow to help more patients.}},
author = {{Svensson, Matilda and Klerstad, Malin}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Creating a Body Powered Prosthetic Arm with 3D Printing Technology}},
year = {{2018}},
}