Гибкое производство PSYONIC:делаем бионические руки доступными и доступными

"Одна из причин, по которой мы смогли сделать наши руки намного более доступными (расширив доступ с 10 % пациентов до 75 %), заключалась в том, что мы смогли значительно снизить стоимость производства наших рук. И одним из важнейших компонентов этого стала 3D-печать".

Доктор Адил Ахтар, основатель и генеральный директор PSYONIC

Когда PSYONIC впервые представила «Руку способностей», ее целью было не просто создать более быструю или более мощную бионическую конечность, а создать такую, которую больше людей могли бы себе позволить и получить к ней доступ. Эти амбиции сопровождались рядом жестких ограничений:долговечность, малый вес, высокие допуски и строгие целевые показатели затрат, обусловленные страховкой и медицинской помощью. Всего за несколько лет и с помощью передовых инструментов, таких как 3D-принтеры Formlabs, PSYONIC добилась реального прогресса в достижении этой цели. 

С тех пор, как мы в последний раз разговаривали с PSYONIC в 2022 году, они выросли с команды из семи человек в Иллинойсе до более чем 50 в Сан-Диего, увеличив собственное производство более чем в 5 раз, наладив партнерские отношения и добавив функции в «Ability Hand», самую быструю бионическую руку на рынке. 

Этот рост стал возможен благодаря гибкой производственной модели, построенной на быстрой итерации, вертикальной интеграции и гибком инструментарии. Собственная 3D-печать позволила PSYONIC быстро переключаться между прототипированием, оснасткой и конечным производством, сохраняя при этом низкие затраты и высокое качество.

"3D-печать позволила всей нашей компании существовать, и это имело решающее значение для нашего становления. Мы сменили более девяти поколений "Руки способностей", и все они на протяжении многих лет использовали различные формы 3D-печати, включая первые четыре или пять, которые были полностью напечатаны в 3D. И это снизило входной барьер для нас".

Доктор Адил Ахтар, основатель и генеральный директор PSYONIC

«Ability Hand» от PSYONIC — это легкая и прочная бионическая рука, первая с сенсорной обратной связью. В настоящее время его используют более 250 человек, а также роботы в более чем 50 ведущих компаниях промышленной робототехники, включая NASA, Meta, Google, Amazon и Hexagon. Способность Hand доступна пациентам и покрывается программой Medicare. Собственная 3D-печать является частью вертикальной интеграции PSYONIC и снижает затраты, помогая сделать «Руку способностей» более доступной и одновременно ускоряя итерации.

Дейл ДиМасси, менеджер по креативному маркетингу PSYONIC, демонстрирует сенсорную обратную связь с помощью специально сделанной четкой руки способностей.

Ладони прозрачной руки напечатаны на 3D-принтере из прочного полимера BioMed, а светодиоды отображают обратную связь с пальцами, передаваемую пользователю в виде вибраций.

PSYONIC сотрудничает с более чем 50 ведущими робототехническими компаниями, включая NASA, Meta, Google, Amazon и Hexagon.

Обратная связь от людей, использующих «Ability Hand», также способствует развитию робототехнических приложений, что способствует инновациям.

Прочность, стоимость и вес являются ключевыми факторами при выборе материалов для рук. Ахтар говорит:"Мы всегда быстро создаем прототипы и пробуем самые разные материалы, от материалов, напечатанных на 3D-принтере, до композитов и различных силиконов, проверяя такие вещи, как устойчивость к разрыву, а также то, насколько они хрупкие и ударопрочные. Но также, насколько они доступны? Можем ли мы построить многие из них по достаточно низкой цене, чтобы мы могли получить Medicare, чтобы покрыть их?" 

Вес важно; Рука способностей должна быть легче человеческой руки, которая составляет около 520 граммов. Аадил говорит:"Как только вы поместите его в розетку, в которую вставите руку, он может ощущаться почти в два раза тяжелее. Поэтому мы хотим быть уверены, что сможем предоставить нашим пользователям ту производительность, которая им нужна". Частично благодаря легкому весу материалов, напечатанных на 3D-принтере, «Рука способностей» весит всего 490 граммов.

Стоимость является ключевым моментом, когда речь идет о доступности. PSYONIC расширил доступ всего лишь с 10% застрахованных лиц до 75% застрахованных лиц, сохранив затраты на низком уровне. Экономическая эффективность достигается за счет гибкого собственного производства и тщательного выбора материалов. 

Долговечность гарантирует долговечность «Рука способностей», что важно для медицинского обслуживания и защиты технологий, необходимых для обеспечения чувствительности к прикосновению и обратной связи.

"При переноске продуктов или мешков с песком рука на самом деле не ослабевает и не утомляется. Она способна с комфортом нести этот вес, и рука его держит. Я также провел несколько демонстраций с рукой, показав, каково это - доводить ее до предела. Мы играли с ней в бейсбол, пробивали доски, демонстрировали каратэ и поднимали тяжелую атлетику - я поднимал рукой 90-фунтовую гирю. И так есть целый ряд от обычной переноски продуктов до более экстремальных вещей, в которых вы действительно расширяете границы возможностей руки».

– Дейл ДиМасси, менеджер по креативному маркетингу, PSYONIC

Остин демонстрирует прототипы в различных материалах Formlabs SLA. Слева направо:смола Tough 1500, смола Rigid 10K, смола Tough 1500 и смола BioMed Durable.

«Использование материалов Formlabs было очень важно для нас, чтобы быстро работать над различными внутренними компонентами руки, особенно когда мы начали с FDM и не могли получить точные допуски, которые нам были необходимы для соединения действительно маленьких шестерен и двигателей в компактном пространстве».

Доктор Адил Ахтар, основатель и генеральный директор PSYONIC

Смолы, в том числе смолы Tough 1500, Tough 2000, BioMed Durable Resin и Rigid 10K Resin, позволяют PSYONIC разрабатывать формы и внутренние компоненты, которые являются ударопрочными или термостойкими. «Все руки, с помощью которых мы ломали огненную доску и занимались армрестлингом, имели внутри компоненты, напечатанные Formlabs, и это действительно было свидетельством прочности материалов и того, что мы могли с ними сделать», — говорит Ахтар.

PSYONIC всегда производила «Руку способностей» собственными силами, и это не изменилось по мере роста компании, хотя то, как выглядит производство, изменилось. 

На начало 2025 года PSYONIC производил около 20 рук в месяц. Восемь месяцев спустя они увеличили производство в пять раз — и производство продолжает расти, поскольку PSYONIC стремится предоставить «Руки способностей» 10 миллионам людей, у которых отсутствуют руки, по всему миру, а также удовлетворить растущий спрос на руки для робототехники.

Производственный цех PSYONIC в Сан-Диего имеет возможности для дальнейшего роста.

Чтобы сохранить низкие затраты, происходит постоянная переоценка того, какие детали будут переданы на аутсорсинг, а какие будут производиться собственными силами. Некоторые формы, которые изначально были напечатаны на 3D-принтере, позже были переданы на аутсорсинг и изготовлены из акрила. Однако преимущество гибкого собственного производства означает, что изменения конструкции деталей или проблемы с поставщиками не влияют на производство. 

Приспособления для сборки, такие как изображенные ниже из смолы Tough 1500, печатаются на 3D-принтере, а Остин перепечатывает приспособления по мере необходимости. Возможность 3D-печати помогает оптимизировать производство и сократить сроки по сравнению с аутсорсингом деталей. Кроме того, изменения, связанные с новыми версиями или рабочими процессами, можно легко реализовать путем распечатки, а не ждать, пока детали будут переданы на аутсорсинг.

Приспособления напечатаны на 3D-принтере по форме 4 из смолы Tough 1500, материала, прочность, жесткость и ударная вязкость которого сравнимы с полипропиленом (ПП).

В дополнение к итерации и масштабированию производства доступных рук, PSYONIC быстро работает над созданием следующего поколения бионических конечностей, включая запястья, локти, колени и лодыжки, а также имплантированных электродов и остеоинтеграции, которые позволят гораздо более точно контролировать и чувствовать. 

Ахтар говорит:"Мы собираемся открыть новое поколение бионических конечностей, которые напрямую контролируются вашими мыслями. Достижения, которые мы делаем в области людей, также могут научить роботов тому, как делать что-то лучше - это симбиотическая связь между ними". 

Изучите 3D-принтеры Formlabs или свяжитесь с отделом продаж, чтобы узнать больше, или запросите бесплатный образец детали, чтобы самостоятельно оценить материалы Formlabs.

Помимо того, что компания PSYONIC сделала «Руку способностей» самой доступной рукой на рынке, она учредила Фонд «Фонд способностей», который работает в рамках проекта «Диапазон движения», жертвуя конечности и оказывая клинические услуги людям с отклонениями в конечностях. Узнайте больше о Фонде способностей здесь.