义肢可以拯救受伤的稀有海龟

AUT BioDesign实验室的研究人员已经开发了一种修复用鳍来修复受伤的海龟。健康的海洋需要海龟,但不幸的是,它们经常受到人为因素(如船和渔网)的伤害,目前所有七个物种都处于濒危状态。损坏的鳍限制了游泳距离和生存,并防止雌海龟返回陆地产卵。一个成功的人工鳍通过茎植入物附着在龟的肱骨上,将在保护濒危和受威胁的关键物种中起重要作用。

该项目涉及到四维乌龟鳍运动学的开发和鳍鳍几何形状的优化,以生物模拟真实鳍鳍的运动。它是由博士开发的。机械学士学位的学生Nick Van der Geest在Lorenzo Garcia博士的指导下。尼克和加西亚博士首先创建了乌龟三种主要游泳运动学的数学模型。通过使用普通游泳,力量游泳和剧烈游泳的模型,尼克随后创建了一系列原型,以验证模型并确定最佳设计。

尼克说:“我必须确定简单的几何形状是否可以使制造过程更简单。” “我的模型显示出自然界的原始设计效果比较好,效率是我们测试的其他形状的两到三倍。”

在达到最佳设计之前,该设计已从矩形形状变为空气箔形状。最终设计由模制聚氨酯橡胶鳍制成,铸在3D打印的钛合金骨架系统上,该骨架系统通过茎植入程序植入到乌龟的肱骨中,类似于人类的髋关节植入物。在MAG Assembly LTD和PSP Limited的帮助下,每种设计都在Nick设计的“ Turtle fin Dyno”上进行了测试。尼克说,这是确保过程中非常重要的一部分,可确保在进入下一阶段之前初步估算是正确的。

设计并建造了一只乌龟机器人,通过将模拟数据与游泳的机器人的模拟数据进行比较来验证设计。乌龟“ roboturtle”是由Nick根据真实海龟的几何形状从CAD模型中进行3D打印的。

Roboturtle的前鳍和前鳍被染成红色,以使其游泳性能更易于捕捉。

然后,在新西兰高性能体育和GoldMine的协助下,在AUT Millenium奥林匹克尺寸的游泳池中使用运动传感器摄像头,对Roboturtle的游泳模式进行了理论模型测试。

该设计已被批准用于临床试验,并且四个茎已被发送到西班牙的加那利群岛,可以插入到活龟中。

由于乌龟必须与假肢的大小相匹配才能正常工作,因此目前正在加纳利岛特内里费岛CRFS中心的动物" target="_blank">野生动物恢复中心对一只乌龟进行体内试验。除了位于奥克兰动物园的新西兰保护医学中心(NZCCM)之外,澳大利亚的拜伦湾野生动物医院还与AUT进行了进一步的合作。NZCCM已经与Garcia博士合作设计手术工具和兽医设备。尽管尼克希望更多海龟参与试验,但由于制造3D打印组件的Zenith Tecnica的支持,尼克必须等待受伤的动物的大小适合他制作的植入物。

尼克说:“通常情况下,您会收到受伤的乌龟,对其进行测量并制作适合的植入物。” “植入物与之完美匹配非常重要。”

尼克说,一旦试验完成,理想的下一步就三宽教育app下载是让世界各地的野生动植物救助中心和兽医能够打印出新的义肢,以适应所取回的海龟。3D打印机的激增将继续使人工鳍状肢接触兽医。研究人员目前正在努力将其结果发表在科学期刊上,以揭示他们的发现,并对设计进行开源处理,以便充分利用信息和流程。Nick的设计已广受欢迎并广受欢迎,但随着测试的进行,他将继续完善它。

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