Alt-Bionics利用3D打印推動(dòng)高性能仿生假肢低成本與模塊化設(shè)計(jì)
2025年6月11日,美國(guó)創(chuàng)新公司Alt-Bionics利用3D打印技術(shù),成功開(kāi)發(fā)出成本更低廉的3D打印肌電仿生假假肢Genesis Hand。這款旗艦產(chǎn)品以高性能、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和模塊化設(shè)計(jì)為特點(diǎn),借助先進(jìn)的3D打印技術(shù),正在推動(dòng)假肢行業(yè)向前發(fā)展。

傳統(tǒng)上肢仿生假肢價(jià)格高達(dá)1.55萬(wàn)至20萬(wàn)美元(11萬(wàn)至143萬(wàn)人民幣),且維修周期長(zhǎng)、用戶體驗(yàn)有限,嚴(yán)重制約了假肢的普及和應(yīng)用。Alt-Bionics創(chuàng)始人兼CEO Ryan Saavedra帶著“讓更多人用得起高性能仿生假肢”的使命,Saavedra于2020年創(chuàng)立Alt-Bionics,并以Genesis Hand為突破口,致力于顛覆現(xiàn)有行業(yè)格局。

在大學(xué)期間勵(lì)志顛覆假肢行業(yè)
Saavedra當(dāng)時(shí)是德克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校(UTSA)的一名學(xué)生,正在攻讀電氣工程師學(xué)位。不幸的是,2017年一次攀巖事故導(dǎo)致他A2滑車肌腱斷裂,使他的手部功能受限長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月,期間他深刻體會(huì)到了殘疾所帶來(lái)的身體和心理上的雙重挑戰(zhàn)。然而,這段經(jīng)歷反而激發(fā)了他的斗志,成為推動(dòng)他前進(jìn)的動(dòng)力。
2018年,他用紗線、紙板、柔性電阻器、伺服電機(jī)和 Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)始制作自己的第一根假肢手指——這將成為Saavedra推動(dòng)假肢手行業(yè)創(chuàng)新的開(kāi)始。
在大學(xué)的最后一年,Saavedra參加了一項(xiàng)大學(xué)競(jìng)賽,在那里他展示了一款人工智能驅(qū)動(dòng)的仿生手原型。這不僅是一個(gè)學(xué)術(shù)項(xiàng)目,它承載著一種使命。該原型吸引了前陸軍游騎兵、三肢截肢者Ryan Davis的注意。Davis試用后發(fā)現(xiàn)仿生手效果顯著,現(xiàn)場(chǎng)反響強(qiáng)烈。
觀眾紛紛向Saavedra提問(wèn):“接下來(lái)的計(jì)劃是什么?”這一刻,Alt-Bionics的愿景變得清晰,它不僅僅是一個(gè)普通的工程項(xiàng)目,成為了一場(chǎng)旨在為最需要的人提供高性能、低成本假肢的運(yùn)動(dòng)。
2020年,Saavedra畢業(yè)后創(chuàng)立了這家公司,致力于顛覆一個(gè)長(zhǎng)期受制于高成本、緩慢維修和有限訪問(wèn)的行業(yè)。

經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的3D打印肌電仿生假肢手
Alt Bionics的旗艦產(chǎn)品Genesis Hand是一款肌電假肢仿生手,旨在將肌肉信號(hào)轉(zhuǎn)化為直觀的動(dòng)作。它技術(shù)特點(diǎn)如下:
●拇指獨(dú)立驅(qū)動(dòng):專用手掌電機(jī)實(shí)現(xiàn)拇指旋轉(zhuǎn)與屈曲,無(wú)需手動(dòng)調(diào)整,提升操作便捷性。
●實(shí)時(shí)視覺(jué)反饋:手背集成信號(hào)強(qiáng)度與電池壽命顯示,便于用戶隨時(shí)掌控設(shè)備狀態(tài)。
●模塊化結(jié)構(gòu):手指模塊可秒級(jí)更換,極大降低維護(hù)與更換成本。
●超輕量化:整機(jī)僅重1.02磅,成為市場(chǎng)上最輕的假肢手之一。
●極致性價(jià)比:售價(jià)僅為6千美元(約合4.2萬(wàn)人民幣),大幅低于傳統(tǒng)同類產(chǎn)品。

與行業(yè)專家合作加快產(chǎn)品上市進(jìn)度
傳統(tǒng)注塑工藝在材料、設(shè)計(jì)迭代和成本控制方面存在諸多限制。為實(shí)現(xiàn)更高的設(shè)計(jì)自由度與耐用性,Alt-Bionics選擇與Endeavor 3D合作,采用Multi Jet Fusion(MJF)技術(shù)和尼龍PA 12材料解決了仿生假肢手耐用性和設(shè)計(jì)靈活等問(wèn)題。
●高效迭代:實(shí)現(xiàn)超過(guò)67次設(shè)計(jì)優(yōu)化,無(wú)需額外模具成本。
●卓越性能:手指可實(shí)現(xiàn)接近60度的外展,兼顧力量與靈活性。
●復(fù)雜幾何實(shí)現(xiàn):突破傳統(tǒng)制造壁壘,輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)需求。
●成本與表面質(zhì)量?jī)?yōu)化:通過(guò)智能零件嵌套與戰(zhàn)略性布局,降低制造成本并提升表面光潔度。

在與Endeavor 3D的深度合作中,雙方聯(lián)合開(kāi)發(fā)了專屬的質(zhì)量問(wèn)答工作表,聚焦于關(guān)鍵表面與功能需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)手部關(guān)鍵公差和性能的全流程把控。得益于 MJF 技術(shù)和高密度構(gòu)建策略,Genesis Hand 零件公差始終控制在0.0005英寸以內(nèi),滿足仿生手對(duì)精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制的極高要求。
Ryan Saavedra表示:“與Endeavor 3D的合作讓我們?cè)诩僦衷O(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了前所未有的創(chuàng)新和精度突破。”總的來(lái)說(shuō),Alt-Bionics憑借可擴(kuò)展生產(chǎn)和模塊化設(shè)計(jì),不僅成功推出了Genesis Hand仿生假肢手,還利用同樣的設(shè)計(jì)和增材制造策略,在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出適用于人形機(jī)器人領(lǐng)域的機(jī)械手。通過(guò)數(shù)字化設(shè)計(jì)與3D打印,Alt-Bionics實(shí)現(xiàn)了仿生假肢與機(jī)器人手部平臺(tái)的高效轉(zhuǎn)化,證明了它創(chuàng)新模式在多個(gè)領(lǐng)域的可行性與前瞻性。
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