Eva giúp tạo ra một bộ phận giả in 3D của cơ bắp chân

Ngày tạo: 28/08/2020 4:04:47 CH

Một nhóm kỹ sư đã sử dụng Artec Eva để tạo mô hình 3D chân của một cô gái nhằm thiết kế một bộ phận giả nguyên mẫu được thiết kế riêng của cơ bắp chân.

Thiết kế một bộ phận giả được thiết kế riêng cho cơ bắp chân khó hơn tưởng tượng. Tìm hiểu về quy trình và các công cụ công nghệ được sử dụng để phát triển nguyên mẫu này. Câu chuyện này bắt đầu khi một cô gái người Nga tên là Olga quyết định viết thư cho Can Touch, một dịch vụ trực tuyến của Nga về in 3D công nghiệp, với một yêu cầu đặc biệt. Olga thích một môn thể thao mạo hiểm, nhảy dù. Tuy nhiên, một trong những cú nhảy của cô ấy đã dẫn đến cơ bắp chân bị thương ở chân phải - cô ấy bị mất gần như tất cả các mô cơ, khiến chân của cô ấy trông khác hẳn với chân kia, và khiến Olga cảm thấy không thoải mái về cách nhìn của mình. Vì vậy, cô muốn có một bộ phận giả được thiết kế đặc biệt để vừa với chân của mình.

Bắt đầu thiết kế

Can Touch đã quay lại với Olga và sắp xếp một cuộc gặp với cô ấy để thảo luận về những việc cần làm để làm một bộ phận giả. Họ cùng nhau vạch ra một kế hoạch bao gồm các giai đoạn sau:

Quét cả hai chân trong 3D
tạo mô hình 3D
in ra một bộ phận giả trên máy in 3D
đang thử chân giả

Quét chân

Việc đầu tiên cần làm là quét cả hai chân và đó là lúc Artec Eva có ích. Quá trình quét được thực hiện bởi kỹ sư Alexander Gorodetsky, người thực sự thiết kế vỏ của máy quét. Nhóm nghiên cứu cần một bản quét rất chính xác, vì vậy họ đã làm việc cực kỳ tỉ mỉ.

Eva cực kỳ dễ sử dụng vì nó không cần hiệu chuẩn hoặc đánh dấu. Nó tạo ra tối đa 16 khung hình mỗi giây, được kết hợp tự động theo thời gian thực. Nhờ đó, bạn có thể thấy chính xác những gì bạn đã nắm bắt và những lĩnh vực nào cần chú ý hơn.

Chụp và xử lý đồng thời lên đến 2 triệu điểm mỗi giây, Eva cung cấp độ phân giải cao (lên đến 0,5 mm) và độ chính xác cao (lên đến 0,1 mm), trở thành giải pháp lý tưởng để quét các bộ phận cơ thể.

Tạo mô hình 3D của bộ phận giả

Công đoạn này tốn nhiều công sức và thời gian nhất. Công việc được giao cho một nhà mô hình 3D giàu kinh nghiệm Valery Karaoglanyan. Nhiệm vụ của anh là tạo mô hình 3D của một bộ phận giả thẩm mỹ bằng cách sử dụng các đám mây hai điểm (quét chân lành và chân bị thương), có tính đến các yêu cầu của Olga. Không có giải pháp nào được thực hiện sẵn và toàn bộ công việc phải được thực hiện từ đầu.

Bước đầu tiên là tạo mô hình 3D trạng thái rắn của cả hai chân trong SolidWorks. Khi họ đã sẵn sàng, mô hình của chân lành lặn được phản chiếu; thì mô hình rắn chắc của chân bị thương đã được "trừ" khỏi nó và độ hở được thiết lập để cho da "thở".

Ý tưởng ban đầu là làm cho cả phần bên trong và bên ngoài làm bề mặt lưới. Olga yêu cầu, mặc dù, để làm cho lớp bên ngoài mịn.

Để tạo ra một bề mặt lưới, các nhà thiết kế đã phải "tung hứng" mô hình 3D giữa một số chương trình. Lần đầu tiên nó được nhập vào ZBrush để tạo bản đồ UV và mô-đun lưới. Sau đó, lưới được chồng lên bản đồ trong Photoshop, và sau đó mô hình 3D được nhập trở lại trong ZBrush. Ở giai đoạn này, các nhà thiết kế phải đối mặt với vấn đề thiết lập độ dày của phục hình trong tương lai; ZBrush không có tính năng này, đó là lý do tại sao họ phải sử dụng 3DS Max.

Nhóm cũng đã phát triển và tạo mô hình 3D đồ đạc trong SolidWorks. Khi chúng đã sẵn sàng, chúng được hợp nhất với mô hình 3D chính của bộ phận giả:

[Chúng ta cần một loại dụng cụ bắt hình nón ở những nơi dày hơn. 2-3 miếng sẽ là đủ. Chúng cần thiết để căn giữa các bộ phận để ngăn chúng trượt vào nhau.]

[Đây là cách những chỗ mỏng hơn nên được phân tách.]

Nhà thiết kế đã phải sử dụng tất cả kỹ năng và sự sáng tạo của mình để phát triển một thuật toán tạo mô hình 3D từ đầu. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã thu được một mô hình hoàn chỉnh, thân thiện với in 3D của bộ phận giả dạ dày.

In 3d

In 3D là bước cuối cùng của quá trình tạo phục hình. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng nhựa trắng PA 2200 (polyamide). Rất bền và nhẹ, vật liệu này hoàn toàn phù hợp để tạo ra một phục hình thẩm mỹ mà dự kiến sẽ phải đeo thường xuyên. Công nghệ được sử dụng để sản xuất các vật thể từ vật liệu này được gọi là thiêu kết laser chọn lọc - một vật liệu dạng bột thiêu kết bằng laser cùng với các điểm xác định.

Thử bộ phận giả

Thử chân giả cho thấy điểm mạnh và điểm yếu của nó, khó tránh khỏi trong lần lặp đầu tiên. Các đồ đạc hoạt động tốt và bộ phận giả vừa vặn với chân. Tuy nhiên, rõ ràng là cần phải sử dụng một số vật liệu mềm giữa chân và chân giả, vì chân đổ mồ hôi, và vật liệu có kết cấu hơi thô. Nếu lớp bên ngoài của chân giả được để lại dưới dạng lưới, vấn đề thông gió có thể đã được giải quyết - chân đã có thể “thở”.

Olga cho biết cô thích bộ phận giả này và nó phù hợp với mong đợi của cô. Tuy nhiên, sẽ mất một thời gian để kiểm tra nó trong các điều kiện khác nhau.

Đây là trải nghiệm đầu tiên của Can Touch về việc tạo ra một bộ phận giả thẩm mỹ. Nhóm đã mắc một vài sai lầm, phải lặp lại một vài quy trình và thực hiện một số công việc không cần thiết trong quá trình thực hiện dự án. Tuy nhiên, kinh nghiệm này cho thấy rằng phần cứng và phần mềm 3D chuyên nghiệp, cùng với kỹ năng kỹ thuật, có thể tạo ra một vật thể chất lượng cao, chẳng hạn như một bộ phận giả, một bức tượng nhỏ, một động cơ tên lửa - hầu hết mọi thứ!

Nguồn: Artec3D

Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d