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Innovative design and fabrication method of assistive device components using a 3D printer for low-volume high-variety production

Research Project

Project/Area Number 26560319
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionNational Rehabilitation Center for Persons with Disabilities

Principal Investigator

Suzurikawa Jun  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 福祉機器開発部, 研究室長 (50571577)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) INOUE Takenobu  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所福祉機器開発部, 研究部長 (40360680)
NAKAMURA Takashi  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所義肢装具技術研究部, 主任義肢装具士 (40415360)
TAKASHIMA Atsushi  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所福祉機器開発部, 研究員 (90711284)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords3Dプリンタ / 強度 / 福祉機器 / パラメトリック設計 / 応力解析 / 引張試験 / 義肢装具 / FDM / アニール処理 / 義手 / 強度試験 / 自助具 / CAD
Outline of Final Research Achievements

In this study, we attempted to apply three-dimensional additive manufacturing to production of assistive device components. The anisotropic strength characteristics of the components fabricated by additive manufacturing hamper safety design and use of the 3D-printed products. Then, we systematically investigated strength characteristics of 3D-printer fabricated components dependent on the lamination directions by tensile and flexural testing. The existing surface modification treatments were found to improve tensile and/or flexural strength. The findings experimentally obtained were consistent with the results of the flexural test where a component of an upper-limb prosthesis was tested.

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] 熱溶解積層法3D プリンタによる造形物の力学的特性:義肢装具材料との比較2016

    • Author(s)
      中村隆、庄司瞳、相川孝訓、高嶋淳、手嶋吉法、井上剛伸、硯川潤
    • Organizer
      第23回日本義肢装具士協会学術大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-07-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 福祉機器のための熱溶解積層法3D プリンタによる造形物の評価手法の検討2016

    • Author(s)
      高嶋 淳、庄司 瞳、相川 孝訓、中村隆、手嶋 吉法、井上 剛伸、硯川 潤
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-06-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 3D プリンタ時代における福祉機器のパラメトリック設計の検討2015

    • Author(s)
      高嶋 淳、庄司 瞳、相川 孝訓、中村隆、手嶋 吉法、井上 剛伸、硯川 潤
    • Organizer
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 補装具部材製作を目指した熱溶解積層法3Dプリンタによる造形物の力学特性評価2015

    • Author(s)
      庄司瞳, 高嶋淳, 相川孝訓, 中村隆, 手嶋吉法, 井上剛伸, 硯川潤
    • Organizer
      第30回リハ工学カンファレンス
    • Place of Presentation
      那覇
    • Year and Date
      2015-11-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 3Dプリンタと支援機器 ~個人利用から生産技術まで~2015

    • Author(s)
      硯川潤
    • Organizer
      障害者自立支援機器 シーズ・ニーズマッチング交流会
    • Place of Presentation
      TOC有明(東京)
    • Year and Date
      2015-03-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 3Dプリンタの義肢装具への応用可能性2015

    • Author(s)
      中村隆
    • Organizer
      障害者自立支援機器 シーズ・ニーズマッチング交流会
    • Place of Presentation
      TOC有明(東京)
    • Year and Date
      2015-03-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] デジタル生産技術:DDMで広がる超ユニバーサルデザイン2015

    • Author(s)
      高嶋淳
    • Organizer
      障害者自立支援機器 シーズ・ニーズマッチング交流会
    • Place of Presentation
      TOC有明(東京)
    • Year and Date
      2015-03-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2017-05-10  

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