AI спроектировал
протез руки
без единого клика в CAD
20 деталей тягового протеза кисти — от дистальных фаланг до манжеты предплечья — сгенерированы Python-кодом через LLM, собраны в анатомическую конфигурацию и провалидированы автоматически. Стадия: пред-прототип для оценки себестоимости и выявления конструктивных проблем
Что это на самом деле
Не готовый продукт. Пред-прототип для тестирования подхода и оценки себестоимости
Что уже работает
Каждое тело прошло 6-уровневую автовалидацию
Корректные пропорции взрослой руки
Зазоры, соосность каналов, размеры pin-отверстий
Изменение 1 переменной пересчитывает все детали
Каждая деталь с именем, размерами, объёмом
Что ещё не проверено
Реальные зазоры могут отличаться от CAD на ±0,3 мм
Whipple-Tree и тросы требуют испытаний
Циклические нагрузки на шарнирах при эксплуатации
MCP_X[4] нужно увеличить на 2 мм
Эргономика, комфорт, сила захвата — только после печати
Цель этапа — оценить себестоимость производства (~1 500 ₽ материалов + 8–12 ч печати), выявить конструктивные конфликты до физического прототипирования, и валидировать сам подход AI-генерации CAD для медицинских изделий
Ручной CAD vs AI-генерация
Сравнение на задаче «спроектировать 20-детальный тяговый протез кисти до стадии пред-прототипа»
| Параметр | Ручной CAD | AI-генерация (этот кейс) |
|---|---|---|
| Время до пред-прототипа | 40–80 часов инженер-конструктор, ~2 недели |
~4 часа промпт-инженер, 1 сеанс |
| Квалификация | CAD-инженер + биомеханик SolidWorks / Fusion 360 + анатомия |
Промпт-инженер + ТЗ Python + FreeCAD API + LLM |
| Стоимость ПО | 40 000–180 000 ₽/год SolidWorks / Fusion 360 Pro |
0 ₽ FreeCAD (open source) + LLM API |
| Параметрическая адаптация | Часы–дни ручное перемоделирование |
Минуты изменить переменные в блоке параметров |
| Качество геометрии | Высокое скругления, лофты, сплайны |
Среднее октагональные профили, прямые вырезы |
| Автовалидация | Ручная проверка инженер проверяет визуально |
Автоматическая 6 уровней + 10 сборочных проверок |
| Итераций до сборки | 2–5 с пересборкой вручную |
8 автоматических, по 5–15 мин каждая |
| Готовность к печати | Высокая STL сразу пригоден |
Средняя требуется доводка зазоров после первого теста |
Вывод: AI-генерация не заменяет ручной CAD для финальной детализации. Но она сокращает путь до пред-прототипа с 2 недель до 4 часов. Для задач «оценить себестоимость», «найти конструктивные проблемы», «показать инвестору концепт» — это на порядок быстрее
Собранный протез
BBox финальной сборки: 93,2 × 273,0 × 25,0 мм
| Модуль | Шт. | Валидация | Ключевые элементы |
|---|---|---|---|
| A — Дистальные | 5 | 5/5 | Loft-сужение, fork slot, pad recess, stop ridge |
| B — Средние + Прокс. | 9 | 9/9 | Tang 7,8 мм, fork, channels, stop ridge |
| C — Ладонь | 1 | 1/1 | 11-фазная сборка, 99 граней, 5+5 каналов |
| D — Whipple-Tree | 4 | 4/4 | 3 рычага + крышка, адаптивный захват |
| E — Манжета | 1 | 1/1 | Velcro-пазы, tensioner wells, chicago holes |
| ИТОГО | 20 | 20/20 | Общий объём: 166 592 мм³ |
8 итераций до сборки
Каждая итерация — генерация кода, выполнение, анализ скриншотов, исправление
Методология v5.0-FTCAD
# Октагональное сечение (8 вершин)
wire = make_octagon_wire(14.0, 12.0, 3.0)
face = Part.Face(wire)
body = face.extrude(Vector(0, L, 0))
# Fork slot (вилка для сочленения)
slot = Part.makeBox(4.0, 6.0, 14.0)
body = body.cut(slot)
# Каналы тяги (Z=-2) и резинки (Z=+3.5)
tendon = Part.makeCylinder(1.4, L)
body = body.cut(tendon)
# Валидация: Solid, Valid, Volume > 0
assert body.isValid()
assert body.Volume > 0Каждый модуль — самодостаточный Python-скрипт с 4-этапной структурой
7 категорий сбоев. 20 критических правил. Приложение E: таблица заблокированных функций sandbox
Правило 10: все примитивы создаются в origin, затем translate(). Обходит Access Violation в OpenCASCADE
≤5 boolean ops на фазу. Ладонь: 11 фаз, 34 boolean операции без единого сбоя
6 генерационных модулей (A–E, G) + 1 сборочный (H). Ошибка в одном → перегенерация только его
D-01: tang без обрезки. D-02: MCP 9→13 мм. D-03: каналы Z=−2 vs Z=−5
Оценка себестоимости
Предварительный расчёт на основе CAD-модели. Цены — розница, Москва, апрель 2026
~200 г при инфилле 20%
катушка 1 кг ≈ 1 800 ₽
Филамент 1,75 мм (штифты),
шнур Dyneema, эластики
Lee Tippi колпачки,
ремни-липучки 25 мм
8–12 ч печати FDM
~0,3 кВт·ч × 12 ч + амортизация
Для сравнения: коммерческий протез Motorica CYBI Fingers —
от 150 000 до 800 000 ₽ в зависимости от комплектации
Вопросы и ответы
Нет. Это пред-прототип — CAD-модель, собранная для оценки конструктивной жизнеспособности, себестоимости и выявления проблем до физической печати. Следующий шаг — печать, сборка, тестирование зазоров и тягового механизма. Геометрия — октагональные профили, а не скруглённые формы коммерческого протеза
Технически да — все 20 деталей валидны как Solid, экспортируются в STL. Однако рекомендуется сначала исправить зазор мизинца (MCP_X[4] += 2 мм), уточнить позицию WT-рычагов и сделать тестовую печать одного пальца для проверки реальных допусков PETG
Генерация деталей прошла с первого раза (20/20). Сложность — в их взаимном позиционировании: каждый из 6 модулей использует свою систему координат. 8 итераций по 5–15 мин = ~2 часа. В ручном CAD та же задача (drag-and-drop + constraints) занимает 4–8 часов
На текущем этапе — нет. AI сокращает путь до пред-прототипа с 2 недель до 4 часов, но качество геометрии уступает ручной работе: нет скруглений, сплайнов, органических форм. Для «быстро оценить концепт» и «посчитать BOM» — AI оптимален. Для финального продуктового дизайна — пока нужен человек
Да, это себестоимость только материалов для одного комплекта. PETG ~500 ₽ (200 г из катушки за 1 800 ₽/кг), крепёж ~400 ₽ (филамент-штифты, шнур Dyneema 10 м, эластики), силиконовые колпачки + Velcro ~300 ₽, электричество + износ принтера ~300 ₽. Не включены: время сборки (~2 ч), настройка натяжения, подгонка под руку пациента. Для сравнения: сообщество e-NABLE оценивает аналогичные протезы в $30–50 (2 500–4 500 ₽) с учётом всех расходных — наша оценка реалистична
Хотите применить этот подход
к вашему изделию?
Протез — одно из самых сложных изделий для AI-генерации. Если это работает для 20-детального механизма с тросами и шарнирами — для вашей задачи тоже сработает
Обсудим вашу задачу за 30 минут