PSYONIC создает бионическую руку благодаря 3D-печати

Травматическая ампутация конечностей поражает более 50 миллионов человек по всему миру. Многие решают взять протезы, но интеграция их в повседневную жизнь может быть сложной. Эти устройства оказывают существенное влияние на то, как люди взаимодействуют с окружающей средой — независимо от того, это вождение автомобиля, занятие спортом или просто выполнение повседневных задач дома. Однако реальность традиционных протезов часто разочаровывает. Они могут быть простыми, дорогими и хрупкими, что ограничивает доступность для многих. На самом деле, только около 10% пациентов, которым нужен продвинутый протез руки, могут себе его позволить. Однако последние технологические инновации предлагают многообещающий путь вперед, принося новую надежду тем, кто нуждается в протезных решениях.

Компания PSYONIC, основанная доктором Адиллом Ахтаром, является лидером в развитии технологии протезирования. Миссия компании состоит в том, чтобы сделать высококачественные, высокопроизводительные роботизированные конечности доступными для всех. Благодаря передовой 3D-печати PSYONIC успешно разработал бионическую руку, обещающую изменить ландшафт протезирования.

PSYONIC был основан в 2015 году. Первое вдохновение Аадилиму Ахтару пришло во время визита в Пакистан, где он встретил молодую девушку, которой ампутировали правую ногу. Это событие оказало на него глубокое влияние, побудив приняться за миссию разработки недорогих и доступных бионических конечностей. Во время подготовки доктора философии в Университете Иллинойса в 2014 году ему представилась возможность поехать в Эквадор, где он смог испытать предварительный прототип «Руки способностей» на пациенте по имени Хуан Сукильо.

Компания использует различные технологии аддитивного производства, чтобы создать строительные блоки флагманского продукта, бионичной руки Ability Hand. Эти методы включают в себя использование принтеров FDM, таких как Prusa и Mosaic, а также печать SLA с помощью такого оборудования, как FormLabs, и, наконец, печать SLS с помощью устройств, таких как SinterIt. Среди производимых компонентов есть пальцы, ладони и внутренние структурные элементы, усиленные введением таких материалов, как углеродное волокно, пружинная сталь и силикон. Они используют печать SLA для изготовления производственных форм, разъемов, переключателей и адаптеров.

Процесс изготовления состоит из нескольких важных этапов. Во-первых, это сборка трансмиссий, включая двигатели, кодеры и коробки передач. Затем – создание пальцев, включающее конструкцию внутренней кости, силиконовую формовку, интеграцию датчиков давления и металлическое крепление к передачам. Ладони также изготовлены с усилением углеродным волокном для обеспечения прочности. Электроника является ключевым компонентом с печатной платой, расположенной на ладони, отвечающей за управление двигателем и связь Bluetooth с другими устройствами. Обеспечивается полная водонепроницаемость с помощью специальной ткани и уплотнителей.

После того, как бионическая рука полностью собрана, ее отправляют в специализированный клиницист, который устанавливает ее на пациента. Затем пациент настраивает специальное гнездо, чтобы прикрепить бионическую руку к своей конечности. С помощью мышечных датчиков пациент может интуитивно управлять бионической рукой.

Этот подход дал солидный опыт использования недорогого аддитивного производства для изготовления самых современных бионических конечностей. Однако после длительных обсуждений с пациентами и медицинскими работниками компания обнаружила главную проблему, с которой они сталкивались: их высококачественные протезы, изготовленные по заказу методом литья под давлением и механической обработки, имели тенденцию ломаться из-за их жесткой конструкции. Чтобы решить эту проблему, они выбрали более гибкий робототехнический подход, интегрируя такие материалы, как силикон и резина, чтобы дополнить внутренние компоненты, изготовленные с помощью 3D, чтобы обеспечить большую ударостойкость. В то же время, компания внедрила передовые технологии, такие как печать SLA и SLS, в производство конечной продукции.

В настоящее время компания работает над двумя основными направлениями: во-первых, прямая интеграция устройства с костями человеческого тела, во-вторых, возможность прямого нейронного контроля, обеспечивающего индивидуальные движения пальцев и ощущения. В течение пяти лет планируется разработать вспомогательную ногу, способную поддерживать триатлон, демонстрируя стремление улучшить мобильность человека.

Эта бионическая рука используется на работах по всему миру и даже рассматривается для применения в космосе такими компаниями, как NASA и Meta.