Cerebra e Artec Eva creano caschetti personalizzati per bambini con la stampa 3D
Un ente di beneficenza del Regno Unito si è specializzato in casi di bambini con condizioni neurologiche legate al cervello per creare caschi da equitazione personalizzati utilizzando la scansione e la stampa 3D.
Imogen non può correre e giocare con gli altri bambini, ma può cavalcare. Nata prematura di 11 settimane e afflitta da diplegia spastica (una forma di paralisi cerebrale) ha trascorso la maggior parte della sua vita su una sedia a rotelle o seduta. Cavalcare è sempre stata la sua più grande gioia, ma è nata con una forma di idrocefalia, ossia un eccessivo gonfiore del cervello. La sua testa è più larga del normale, non riusciva quindi a trovare un casco da equitazione che le stesse.
Ogni elmetto che indossava era o troppo grande e le cadeva sugli occhi durante la guida, oppure era troppo piccolo e scomodo. Sua madre doveva infilare un po' di imbottitura sotto un elmo più grande per farlo stare fermo, ma dopo un po' Imogen si ritrovava con un mal di testa sempre più forte.
Nonostante non fosse in grado di trovare un casco da equitazione comodo, l'amore e la dedizione di Imogen per questo sport l'hanno portata a partecipare, e col tempo ad eccellere, in gare di dressage, il che ha reso ancora più importante per lei trovare un casco adeguato. L'equitazione è un'attività rischiosa, con un tasso di infortuni superiore del 400% a quello di motociclismo, calcio e sci.
Frustrata dalla mancanza di opzioni, la madre di Imogen, Catherine, si è rivolta a Cerebra, un ente di beneficenza noto in tutto il Regno Unito per la creazione di prodotti personalizzati per bambini con esigenze speciali. Situato all'interno dell'Università del Galles, Trinity Saint David, il Cerebra Innovation Center (CIC) è un'organizzazione finanziata al 100% da donazioni che sviluppa prodotti altamente funzionali, innovativi e divertenti che non solo aiutano i bambini a riprendere in mano la propria vita, ma che sono anche così belli che spesso altri bambini che li vedono nel parco giochi o a scuola iniziano a chiedere ai loro genitori se possono averne uno anche loro.
I progettisti del Cerebra Innovation Center hanno già realizzato diversi caschi personalizzati per bambini con idrocefalia. Il Dr. Ross Head ci ha spiegato l'intero processo. “Il primo passo è stato l'utilizzo dello scanner Artec Eva, una volta che ho scoperto le sue potenzialità, la mia mente ha iniziato a valutare come utilizzarlo nel nostro lavoro, ed è allora che mi è venuta l'idea di usarlo per creare caschi su misura."
Ha proseguito: "il processo di progettazione e produzione finale mi è stato subito chiaro, e prevedeva di unire la scansione, la stampa 3D degli stampi, creare l'involucro in vetroresina e lavorare tramite CNC il rivestimento in polistirene."
Ross Head ha conosciuto Artec Eva tramite Ian Walsh, direttore dell'ATiC (Assistive Technologies Innovation Center) e dal loro team di innovatori. A sua volta ATiC si era consultata con gli specialisti della scansione 3D e rivenditori certificati Artec Gold di Central Scanning. è stato durante la presentazione degli scanner Artec che ATiC ha capito che Eva sarebbe stato un'aggiunta formidabile al loro arsenale.
ATiC è un centro di ricerca integrato, che mette in pratica una filosofia di design incentrata sull'utente e strumenti di innovazione, con una forte enfasi sulla collaborazione tra Salute e Benessere.
ATiC utilizza nel suo lavoro tecnologie di acquisizione della realtà quali la scansione 3D, la biomeccanica e il rilevamento degli occhi. Oltre a questo, si occupa di a una vasta gamma di funzionalità avanzate di prototipazione, come stampanti 3D all'avanguardia. ATiC supporta e aiuta molte altre organizzazioni benefiche fornendo prodotti innovativi, servizi e sistemi nei settori della salute e del benessere.
Finora il team ATiC ha collaborato con Ross a Cerebra, fornendo scansioni 3D con Artec Eva, permettendo così la creazione del casco di Imogen. Si spera che questa collaborazione sia la prima di molte, poiché sia ATiC che Cerebra mirano a sviluppare e innovare ulteriormente il processo di progettazione e produzione.
Imogen e Artec Eva durante la scansione
Artec Eva è uno scanner 3D leggero che utilizza una luce bianca strutturata sicura al 100% e scansiona rapidamente, richiedendo ai bambini di rimanere fermi per meno di un minuto. La scansione 3D compare in tempo reale sullo schermo nel software collegato allo scanner, Artec Studio. Le scansioni vengono quindi elaborate ed esportate in un software CAD prima della stampa 3D. Una volta nel software CAD, viene creato un offset della testa del bambino, con le dimensioni esatte per la creazione di un modello 3D preciso che a sua volta verrà trasformato in un casco perfettamente aderente.
Imogen e Artec Eva durante la scansione
"Imogen era curiosa di vedere Eva mentre le stava scansionando il viso e la testa, e dato che si tratta di un processo del tutto sicuro, non è stato un problema quando ha dato un paio di sbirciate durante la scansione. E non è stato difficile per lei rimanere ferma durante la scansione, che è finita prima che se ne rendesse conto", ha detto Ross Head.
Scansione in tempo reale di Imogen, nel software Artec Studio
Dopo la scansione e l'esportazione su CAD, viene creato un modello in due parti. Ross ha quindi spiegato il processo fisico della creazione del casco. “Lo strato protettivo interno in polistirene viene esportato per la lavorazione su CNC e il modello del guscio esterno viene utilizzato per creare uno stampo stampato in 3D. Una volta che la superficie interna dello stampo risulta liscia, gli strati di fibra di vetro e Kevlar vengono stesi con resina epossidica per creare un guscio esterno estremamente resistente."
Ross Head con un casco disponibile in commercio (Sinistra) e un casco personalizzato Cerebra (Destra)
Successivamente, il casco è stato approvato e certificato dalla BSI (British Standards Institution), attestando il suo alto livello di protezione e qualità. Finora sono stati realizzati tre caschi per due bambini (inclusa Imogen), entrambi scansionati da ATiC con Artec Eva. Altri caschi sono in lavorazione e il Centro per l'innovazione Cerebra sta iniziando a vedere un crescente interesse per i suoi caschi.
Ross Head è rimasto molto soddisfatto dei risultati e ha dichiarato: "Abbiamo solo iniziato con lo scanner Eva ... perché stiamo creando prodotti personalizzati per ogni singolo bambino. Eva ci permette di lavorare usando le misure esatte di un bambino, quindi, quando è il momento per il bambino di indossarlo, o sedercisi sopra o al suo interno, si adatta come un guanto. Per un bambino che è stato abituato a passare la vita sentendosi escluso, questo tipo di adattamento perfetto è un sogno che diventa realtà".
Ross Head e Imogen prima della sua prima cavalcata con il nuovo casco
Ha continuato, "Questa volta è stato un casco, ma stiamo già esaminando molte altre applicazioni per Eva ... e poiché sappiamo che è in grado di darci tutta la precisione di cui abbiamo bisogno, non ci sono limiti per quanto riguarda ciò che possiamo donare ai nostri figli.”
Oltre ai caschi personalizzati, Cerebra ha anche creato una gamma di altri prodotti personalizzati per bambini con disabilità. Ciò include imbracature da altalena, in modo che i bambini possano andare in sicurezza sulle altalene del parco senza il rischio di cadere; sedie gonfiabili per bambini più grandi, permettendo loro di giocare in sicurezza ed esercitare il proprio corpo; slitte con seggiolino di sicurezza per bambini disabili, che consentono loro di scivolare allegramente sulla neve; cavalli a dondolo e sedie a dondolo; il sedile di supporto posturale GoTo, che consente ai bambini piccoli con difficoltà fisiche di mantenere una postura corretta durante gli spostamenti e molti altri!
La ferma convinzione di Cerebra è che i bambini possano realizzare i propri sogni. Non accettare mai i limiti di qualcun altro come propri. Procedendo in questa direzione, Cerebra ha progettato molti tipi di attrezzature speciali per bambini con necessità speciali, permettendogli di partecipare ad eventi come il triathlon, il surf e persino l'arrampicata in montagna! Ad esempio, lo scorso autunno, Cerebra era accanto proprio a Imogen quando sono saliti insieme sulla cima della vetta più alta del Galles del Sud, con lei seduta su una mountain bike a quattro ruote personalizzata che Cerebra aveva progettato appositamente per lei.
Il team CIC e Imogen in cima a Pen y Fan, la vetta più alta del Galles meridionale
La madre di Imogen ha dichiarato: “Imogen era elettrizzata ed entusiasta di aver completato la scalata. È solo grazie al team di Cerebra che è stata in grado di vivere questa avventura - non è mai stata in grado di fare nulla di simile prima a causa della sua paralisi cerebrale. Ci sono state troppe volte in cui non è stata in grado di prendere parte ad attività fisiche, facendola sentire esclusa. Essere in grado di fare cose del genere è un vero toccasana per la sua sicurezza e autostima."
Imogen con il suo nuovo elmetto, e la sua migliore amica!
Ha continuato, "Imogen adora il suo nuovo casco! Dato che è così comodo e bello da indossare, Imogen cavalcherebbe ancora più a lungo se la lasciassimo fare! Cerebra Innovation Center ha realizzato un casco comodissimo, con un bell'aspetto e che le consente di praticare lo sport che ama! I ragazzi di Cerebra hanno persino messo una seta (copertura per i caschi da equitazione) del colore preferito di Imogen!”