PSYONICs agile Fertigung:Bionische Hände erschwinglich und zugänglich machen

„Einer der Gründe dafür, dass wir unsere Hand viel zugänglicher machen konnten – den Zugang von nur 10 % der Patienten auf 75 % erweitern – war, dass wir die Produktionskosten für unsere Hände drastisch senken konnten. Und einer der großen Bestandteile davon war der 3D-Druck.“

Dr. Aadeel Akhtar, Gründer und CEO, PSYONIC

Als PSYONIC die Ability Hand zum ersten Mal vorstellte, bestand das Ziel nicht nur darin, ein schnelleres oder leistungsfähigeres bionisches Glied zu bauen – es bestand darin, eines zu schaffen, das sich tatsächlich mehr Menschen leisten und auf das sie zugreifen können. Dieser Ehrgeiz war mit einer Reihe strenger Einschränkungen verbunden:Haltbarkeit, geringes Gewicht, enge Toleranzen und strenge Kostenziele, die durch Versicherungen und Medicare-Versicherungen vorgegeben wurden. In nur wenigen Jahren und mithilfe modernster Tools wie Formlabs 3D-Druckern hat PSYONIC diesem Ziel echte Fortschritte gemacht. 

Seit wir 2022 das letzte Mal mit PSYONIC gesprochen haben, ist das Team von einem siebenköpfigen Team in Illinois auf über 50 in San Diego angewachsen, hat die interne Fertigung um mehr als das Fünffache skaliert, Partnerschaften aufgebaut und der Ability Hand, der schnellsten bionischen Hand auf dem Markt, Funktionen hinzugefügt. 

Dieses Wachstum wurde durch ein agiles Produktionsmodell ermöglicht, das auf schneller Iteration, vertikaler Integration und flexiblen Werkzeugen basiert. Der firmeninterne 3D-Druck hat es PSYONIC ermöglicht, schnell zwischen Prototyping, Werkzeugbau und Endproduktion zu wechseln und dabei die Kosten niedrig und die Qualität hoch zu halten.

„Der 3D-Druck ermöglichte die Entstehung unseres gesamten Unternehmens und war für unsere Gründung von entscheidender Bedeutung. Wir haben über neun Generationen der Ability Hand durchlaufen, und sie alle haben im Laufe der Jahre verschiedene Formen des 3D-Drucks verwendet, einschließlich der ersten vier oder fünf, die vollständig 3D-gedruckt waren. Und das hat die Eintrittsbarriere für uns gesenkt.“

Dr. Aadeel Akhtar, Gründer und CEO, PSYONIC

Die Ability Hand von PSYONIC ist eine leichte, langlebige bionische Hand und die erste, die Berührungsfeedback bietet. Derzeit wird die Ability Hand zusätzlich zu Robotern von über 250 Menschen bei mehr als 50 der führenden Industrierobotikunternehmen wie NASA, Meta, Google, Amazon und Hexagon verwendet. Sie ist für Patienten zugänglich und durch Medicare abgedeckt. Der interne 3D-Druck ist Teil der vertikalen Integration von PSYONIC und senkt die Kosten, was dazu beiträgt, die Ability Hand erschwinglicher zu machen und gleichzeitig schnellere Iterationen zu ermöglichen.

Dale DiMassi, Creative Marketing Manager bei PSYONIC, demonstriert Berührungsfeedback mit einer speziell angefertigten klaren Fähigkeitshand.

Die Handflächen der durchsichtigen Hand sind 3D-gedruckt aus BioMed Durable Resin und LEDs zeigen das Finger-Feedback an, das als Vibrationen an den Benutzer übertragen wird.

PSYONIC arbeitet mit mehr als 50 der führenden Robotikunternehmen zusammen, darunter NASA, Meta, Google, Amazon und Hexagon.

Das Feedback von Nutzern menschlicher Ability Hands treibt auch Robotikanwendungen voran und treibt so Innovationen voran.

Haltbarkeit, Kosten und Gewicht sind entscheidend bei der Auswahl der Materialien für die Hand. Akhtar sagt:„Wir entwickeln ständig schnell Prototypen und probieren alle möglichen Materialien aus, von 3D-gedruckten Materialien über Verbundwerkstoffe bis hin zu verschiedenen Silikonen. Dabei prüfen wir Dinge wie Reißfestigkeit, Brüchigkeit und Schlagfestigkeit dieser Materialien. Aber auch, wie zugänglich ist es? Können wir viele davon zu so niedrigen Kosten bauen, dass wir Medicare trotzdem dafür aufkommen lassen können?“ 

Gewicht ist wichtig; Die Fähigkeitshand muss leichter sein als eine menschliche Hand, die etwa 520 Gramm wiegt. Aadeel sagt:„Sobald man es auf einer Steckdose platziert, in die man seinen Arm steckt, kann es sich fast doppelt so schwer anfühlen. Deshalb möchten wir sicherstellen, dass wir unseren Benutzern die Leistung bieten können, die sie brauchen.“ Teilweise aufgrund der leichten 3D-gedruckten Materialien wiegt die Ability Hand nur 490 Gramm.

Kosten ist der Schlüssel, wenn es um Barrierefreiheit geht. PSYONIC hat den Zugang von nur 10 % der Versicherten auf 75 % der Versicherten erweitert, indem es die Kosten niedrig gehalten hat. Kosteneffizienz entsteht durch eine agile, interne Fertigung und eine sorgfältige Materialauswahl. 

Haltbarkeit stellt sicher, dass die Ability Hand eine lange Lebensdauer hat, was für die medizinische Versorgung und den Schutz der Technologie wichtig ist, die für die Bereitstellung der Berührungsempfindlichkeit und des Feedbacks erforderlich ist.

„Beim Tragen von Lebensmitteln oder beim Herumtragen von Sandsäcken gibt die Hand nicht wirklich nach oder ermüdet nicht. Sie kann dieses Gewicht bequem tragen und die Hand hält ihm stand. Ich habe auch einige Demonstrationen mit der Hand gemacht, um zu zeigen, wie es ist, sie bis an die Grenzen auszureizen. Wir haben damit Baseball gespielt, durch Bretter geschlagen, Karate-Demonstrationen gemacht und Gewichtheben gemacht – ich habe eine 90-Pfund-Kettlebell mit der Hand gehoben. Und so gibt es eine ganze Reihe von Dingen von einfach Vom alltäglichen Tragen von Lebensmitteln bis hin zu den extremeren Dingen, bei denen man wirklich an die Grenzen dessen geht, was die Hand leisten kann.“

- Dale DiMassi, Creative Marketing Manager, PSYONIC

Austin zeigt Prototypen aus verschiedenen Formlabs SLA-Materialien. Von links nach rechts:Tough 1500 Resin, Rigid 10K Resin, Tough 1500 Resin und BioMed Durable Resin.

„Die Verwendung von Formlabs-Materialien war für uns wirklich entscheidend, um die verschiedenen internen Komponenten der Hand schnell zu iterieren, insbesondere als wir mit FDM begannen und nicht die feinen Toleranzen erreichen konnten, die wir brauchten, um wirklich kleine Zahnräder und Motoren auf kompaktem Raum zusammenzubauen.“

Dr. Aadeel Akhtar, Gründer und CEO, PSYONIC

Harze wie Tough 1500 Resin, Tough 2000 Resin, BioMed Durable Resin und Rigid 10K Resin ermöglichen es PSYONIC, Formen und interne Komponenten zu entwickeln, die schlagfest oder hitzebeständig sind. „In den Händen, mit denen wir Flaming Board Breaking und Armdrücken gemacht haben, befanden sich mit Formlabs gedruckte Komponenten, und das war wirklich ein Beweis für die Stärke der Materialien und dafür, was wir damit machen konnten“, sagt Akhtar.

PSYONIC hat die Ability Hand schon immer im eigenen Haus hergestellt, und das hat sich im Laufe des Unternehmens nicht geändert – die Art und Weise, wie die Herstellung aussieht, hat sich jedoch geändert. 

Zu Beginn des Jahres 2025 stellte PSYONIC etwa 20 Zeiger pro Monat her. Acht Monate später hatten sie die Produktion verfünffacht – und die Produktion wächst weiter, während PSYONIC bestrebt ist, den 10 Millionen Menschen, denen auf der ganzen Welt Hände fehlen, Ability Hands zu liefern und gleichzeitig die wachsende Nachfrage nach Händen für die Robotik zu befriedigen.

Die Produktionsstätte von PSYONIC in San Diego bietet Raum für weiteres Wachstum.

Um die Kosten niedrig zu halten, wird ständig neu bewertet, welche Teile ausgelagert und welche Teile intern produziert werden. Einige Formen, die ursprünglich 3D-gedruckt waren, wurden später ausgelagert und aus Acryl gefertigt. Der Vorteil einer agilen Produktion im eigenen Haus bedeutet jedoch, dass Designänderungen an den Teilen oder Lieferantenprobleme keine Auswirkungen auf die Produktion haben. 

Montagevorrichtungen, wie die unten abgebildeten aus Tough 1500 Resin, werden 3D-gedruckt, wobei Austin die Vorrichtungen nachdruckt, wenn neue benötigt werden. Die Möglichkeit, Fertigungshilfen im 3D-Druck herzustellen, rationalisiert die Produktion und verkürzt die Zeitpläne im Vergleich zur Auslagerung von Teilen. Darüber hinaus können Änderungen aufgrund neuer Versionen oder Arbeitsabläufe einfach durch Drucken implementiert werden, anstatt auf ausgelagerte Teile warten zu müssen.

Vorrichtungen werden auf Form 4 aus Tough 1500 Resin 3D-gedruckt, einem Material mit einer Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit, die mit Polypropylen (PP) vergleichbar ist.

Neben der Iteration und Skalierung der Produktion zugänglicher Hände arbeitet PSYONIC zügig an der nächsten Generation bionischer Gliedmaßen – einschließlich Handgelenken, Ellbogen, Knien und Knöcheln – sowie implantierter Elektroden und Osteointegration, die eine viel feinere Kontrolle und Empfindung ermöglichen werden. 

Akhtar sagt:„Wir werden eine neue Generation bionischer Gliedmaßen freischalten, die direkt durch Ihre Gedanken gesteuert werden. Die Fortschritte, die wir auf der menschlichen Seite machen, können den Robotern auch beibringen, Dinge besser zu machen – es ist eine symbiotische Beziehung zwischen beiden.“ 

Entdecken Sie die 3D-Drucker von Formlabs oder wenden Sie sich an den Vertrieb, um mehr zu erfahren, oder fordern Sie ein kostenloses Musterteil an, um Formlabs-Materialien selbst zu bewerten.

PSYONIC macht die Ability Hand nicht nur zur zugänglichsten Hand auf dem Markt, sondern hat auch den Ability Fund ins Leben gerufen, der im Rahmen des Range of Motion-Projekts Gliedmaßen und klinische Dienstleistungen an Menschen mit Gliedmaßenunterschieden spendet. Erfahren Sie hier mehr über den Ability Fund.