小学生为断肢的小海龟3D打印假肢(视频)
近日,一只名为Stumpy小海龟获得了新生,但我们要感谢一群五年级学生和一台3D打印机。这只12岁的雌性箱龟的一条腿因为受伤和感染而于今年9月份被截肢。佐治亚州Oatland岛野生动物中心的一名兽医Lesley Mailler为其成功进行了手术,但她还想为这只可怜的小海龟做点事情。
受到一张带着乐高轮子假肢的箱龟的照片启发,Mailler意识到可以为Stumpy装上一个假肢,而不是让它靠着剩下的三条腿了此余生。于是她找到了女儿正在学习的May Howard小学,那里有一群学生和老师愿意提供帮助,最重要的是,他们还有一台3D打印机。
六名对3D打印或动物感兴趣的五年级学生被挑选出来组成了一支救护队,这些孩子年龄在11~12岁之间,其中还包括Mailler的女儿Kaylee。老师Reagan Dillon负责指导他们。
2014年11月,Mailler把Stumpy带到了教室,于是在接下来的六周期间,小救护队利用午餐、课间、课外活动,甚至放学后的时间,为小海龟设计并3D打印新腿。
为了设计出最好用的假肢,孩子们考虑了几种设计。要充分发挥作用,这只新腿必须让Stumpy底部的龟甲,也就是腹甲,与地面的距离恰到好处。此外,这只假腿也要能够帮助它向各个方向运动,并避免受到铰链的干扰,因为它很容易会在小乌龟缩进去后把龟甲垫起来。
在仔细观察了轮椅和行李箱下面的轮子设计后,孩子们选择了一种球脚轮的设计,这种设计能够帮助Stumpy充分移动。此外,他们还设计了一个固定的基座兼外壳,里面的球脚轮可以更换。
学生们用尺子来测量Stumpy,并确定轮毂尺寸
使用3D打印机和3DTin软件,学生打印了15种不同的活动轮子,并进行反复修改。到12月中旬,他们终于找到了满意的最终设计。
回到了Oatland的兽医诊所,Mailler在三个男孩和三个女孩面前去掉了Stumpy现有的假肢,装上孩子们3D打印的假肢。但是这次出现的尺寸问题,3D打印的轮子太高,把Stumpy架起来了,使它无法行走。
Mailler建议去掉轮子的外壳和基座,将球脚轮直接连接到海龟身上。虽然这的确解决了高度的问题,但球脚轮的表面却又与Stumpy的胸部曲线不匹配。为了避免孩子再次回去用3D打印进行迭代,Mailler使用的Dremel旋转工具直接在上面进行了修改,切掉了一些塑料。
Lesley Mailler为孩子们讲解四肢正常的乌龟X射线拍摄结果。
最后用Gorilla胶水把所有的部件都粘在一起,干燥10分钟后,Mailler松开了Stumpy来测试修改后的效果。
过了一小会儿,害羞的乌龟伸出了外壳,开始爬行,这次很顺利,就算学生在它的面前摆了一条毛巾挡住去路,它也能很快翻越过去。
孩子们骄傲地举起Stummpy和她的新腿。
大多数五年级学生都学过一句古老格言——“缓慢而稳定赢得赛跑”。但是此时的这支3D打印爱好者团队已经迫不及待地要赶紧回去,再设计一个略小的版本,让Stumpy获得更多的平衡和控制。
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