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，南極熊獲悉，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。

△Ryan Davis與Genesis Hand

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(chē)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)。

△最初的原型采用SLA 3D打印技術(shù)

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。

△Genesis Hand采用MJF 3D打印技術(shù)打印

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。

△Genesis Hand技術(shù)問(wèn)答表

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?！?br />
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。