Проекты

Протезирование точной копии кисти руки человека на основе результатов трёхмерного сканирования

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Моделирование, Прототипирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1538
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Разработка метода трёхмерного сканирования для создания точной копии оболочки протеза кисти руки человека.

Задачи

  1. Обзор и анализ существующих трёхмерных сканеров.
  2. Разработка методики трёхмерного сканирования.
  3. Трёхмерное сканирование кисти руки.
  4. Создание 3D-модели на основе результатов трёхмерного сканирования.
  5. Трёхмерная печать протеза кисти руки. Получение точной копии оболочки протеза кисти руки человека.

Описание

Была исследована проблема. А также произведены её обзор и анализ. Проанализировав типы трёхмерных сканеров для трёхмерного сканирования, выбрали бесконтактный сканер HandySCAN 700 компании Creaform. Чтобы 3D-сканер с лазерной подсветкой имел привязку к объекту сканирования, нередко используются специальные светоотражающие марки, так называемые реперные точки, закрепляющиеся рядом с объектом сканирования или непосредственно на нём в определённых точках. Далее определили минимальное и максимальное расстояние между реперными точками, произведён расчёт необходимого количества точек для сканирования кисти руки, определены схемы нанесения точек. Затем произведено трёхмерное сканирование кисти руки.

Была создана модель руки в программном обеспечении SolidWorks. На создание модели авторы потребовалось около 8 часов.

Для наглядного примера проектной работы была распечатана твёрдодетальная копия оболочки протеза кисти руки человека. Эта копия сделана из пластика и печаталась 9 часов на 3D-принтере Raise 3D. Для того чтобы сделать очень чёткую копию, потребуется не менее 24 часов.

Результат

Для наглядного примера была распечатана твёрдодетальная копия оболочки протеза кисти руки человека.

Перспективы использования результатов работы

Протез идентичен по форме размерам кисти руки человека, поэтому его обладатель не испытывает никакого дискомфорта на фоне остальных людей.

Награды/достижения

  • Московский городской конкурс исследовательских работ (МГК) – финалист.
  • Конференция «Гагаринские чтения» − финалист.
  • Конференция «Шаг в исследование» − финалист.
  • Межрайоный этап МГК – призёр.

Сотрудничество

Завод АО «ММЗ АВАНГАРД», МАИ.

Особое мнение

«Был проделан большой объём работы, и обозначенная нами цель была достигнута. Все поставленные задачи на данный момент решены. Я считаю, что проект будет успешен и в будущем, поэтому желаю не сбавлять обороты и двигаться дальше к общей цели. Давайте делать мир лучше!!!»