La fabrication agile de PSYONIC :rendre les mains bioniques abordables et accessibles

"L'une des raisons pour lesquelles nous avons pu rendre notre main beaucoup plus accessible - en élargissant l'accès de seulement 10 % des patients à 75 % - était que nous avons pu réduire considérablement le coût de production de nos mains. Et l'un des principaux éléments de cela était l'impression 3D. "

Dr Aadeel Akhtar, fondateur et PDG, PSYONIC

Lorsque PSYONIC a introduit pour la première fois l’Ability Hand, son objectif n’était pas simplement de construire un membre bionique plus rapide ou plus performant – il s’agissait d’en créer un que plus de gens pourraient réellement se permettre et accéder. Cette ambition s'accompagnait d'un ensemble de contraintes strictes :durabilité, faible poids, tolérances fines et objectifs de coûts stricts dictés par l'assurance et la couverture Medicare. En quelques années seulement, et avec l’aide d’outils de pointe comme les imprimantes 3D Formlabs, PSYONIC a fait de réels progrès vers cet objectif. 

Depuis notre dernière conversation avec PSYONIC en 2022, ils sont passés d'une équipe de sept personnes dans l'Illinois à plus de 50 à San Diego, multipliant par plus de 5 la fabrication en interne, établissant des partenariats et ajoutant des fonctionnalités à l'Ability Hand, la main bionique la plus rapide du marché. 

Cette croissance a été rendue possible par un modèle de production agile construit autour d'une itération rapide, d'une intégration verticale et d'outils flexibles. L'impression 3D en interne a permis à PSYONIC de passer rapidement du prototypage, de l'outillage et de la production finale tout en maintenant des coûts faibles et une qualité élevée.

"L'impression 3D a permis à l'ensemble de notre entreprise de se réaliser et elle a été essentielle à notre formation. Nous avons traversé plus de neuf générations d'Ability Hand, et elles ont toutes utilisé diverses formes d'impression 3D au fil des ans, y compris les quatre ou cinq premières qui ont été entièrement imprimées en 3D. Et cela a abaissé la barrière d'entrée pour nous. "

Dr Aadeel Akhtar, fondateur et PDG, PSYONIC

L'Ability Hand de PSYONIC est une main bionique légère et durable et la première à offrir un retour tactile. Actuellement utilisé par plus de 250 personnes en plus des robots de plus de 50 des plus grandes entreprises de robotique industrielle, dont la NASA, Meta, Google, Amazon et Hexagon, l'Ability Hand est accessible aux patients et couverte par Medicare. L'impression 3D en interne fait partie de l'intégration verticale de PSYONIC et réduit les coûts, contribuant ainsi à rendre l'Ability Hand plus abordable tout en permettant des itérations plus rapides.

Dale DiMassi, responsable du marketing créatif chez PSYONIC, démontre le retour tactile avec une main de capacité claire spécialement conçue.

Les paumes de la main transparente sont imprimées en 3D en résine BioMed Durable et des LED affichent le retour des doigts, transféré à l'utilisateur sous forme de vibrations.

PSYONIC travaille avec plus de 50 des plus grandes entreprises de robotique, dont la NASA, Meta, Google, Amazon et Hexagon.

Les commentaires des utilisateurs humains d'Ability Hand stimulent également les applications robotiques, alimentant ainsi l'innovation.

La durabilité, le coût et le poids sont des éléments clés lors du choix des matériaux pour la main. Akhtar déclare :"Nous prototypons et essayons toujours rapidement toutes sortes de matériaux différents, des matériaux imprimés en 3D aux composites en passant par différents silicones, en vérifiant des éléments tels que la résistance à la déchirure, leur fragilité et leur résistance aux chocs. Mais aussi, dans quelle mesure est-il accessible ? Pouvons-nous en construire un grand nombre à un coût suffisamment bas pour que l'assurance-maladie puisse toujours le couvrir ?" 

Poids est important ; la main de capacité doit être plus légère qu’une main humaine, soit environ 520 grammes. Aadeel déclare :"Une fois que vous le placez sur une prise dans laquelle vous placez votre bras, il peut sembler presque deux fois plus lourd. Nous voulons donc nous assurer que nous pouvons offrir à nos utilisateurs les performances dont ils ont besoin." En partie grâce aux matériaux légers imprimés en 3D, l'Ability Hand ne pèse que 490 grammes.

Coût est la clé en matière d’accessibilité. PSYONIC a étendu l'accès de seulement 10 % des assurés à 75 % des assurés en maintenant les coûts à un niveau bas. La rentabilité vient d’une fabrication agile en interne et d’une sélection minutieuse des matériaux. 

Durabilité garantit la longévité de l'Ability Hand, ce qui est important pour la couverture médicale et pour protéger la technologie requise pour offrir la sensibilité tactile et le feedback.

"En transportant des courses ou des sacs de sable, la main ne lâche pas vraiment et ne se fatigue pas. Elle est capable de porter ce poids confortablement et la main le supporte. J'ai également fait quelques démonstrations avec la main montrant ce que c'est que de la pousser jusqu'à ses limites. Nous avons joué au baseball avec, frappé à travers des planches, fait des démonstrations de karaté et d'haltérophilie - j'ai soulevé une kettlebell de 90 livres avec la main. Et il y a donc toute une gamme de choses, du simple du banal transport de courses aux choses plus extrêmes où vous repoussez vraiment les limites de ce que la main peut faire. "

- Dale DiMassi, responsable du marketing créatif, PSYONIC

Austin présente des prototypes dans différents matériaux Formlabs SLA. De gauche à droite, la résine Tough 1500, la résine rigide 10K, la résine Tough 1500 et la résine durable BioMed.

"L'utilisation des matériaux Formlabs était vraiment essentielle pour nous permettre d'itérer rapidement sur les différents composants internes de la main, d'autant plus que nous avons commencé avec FDM et que nous ne pouvions pas obtenir les tolérances fines dont nous avions besoin pour assembler de très petits engrenages et moteurs dans un espace compact."

Dr Aadeel Akhtar, fondateur et PDG, PSYONIC

Les résines telles que la résine Tough 1500, la résine Tough 2000, la résine BioMed Durable et la résine Rigid 10K permettent à PSYONIC de développer des moules et des composants internes résistants aux chocs ou à la chaleur. "Les mains avec lesquelles nous avions fait du cassage de planches enflammées et des bras de fer avec lesquelles nous avions toutes des composants imprimés par Formlabs à l'intérieur, et c'était vraiment un témoignage de la résistance des matériaux et de ce que nous pouvions en faire", explique Akhtar.

PSYONIC a toujours fabriqué l’Ability Hand en interne, et cela n’a pas changé au fur et à mesure de leur croissance – même si l’apparence de la fabrication a changé. 

Début 2025, PSYONIC fabriquait environ 20 mains par mois. Huit mois plus tard, ils ont quintuplé la production – et la production continue de croître alors que PSYONIC s'efforce de fournir Ability Hands aux 10 millions de personnes qui manquent de mains partout dans le monde, ainsi que de répondre à la demande croissante de mains pour la robotique.

L'atelier de fabrication de PSYONIC à San Diego offre une marge de croissance continue.

Pour maintenir les coûts à un niveau bas, il y a une réévaluation constante des pièces qui seront externalisées et des pièces qui seront produites en interne. Certains moules, initialement imprimés en 3D, ont ensuite été externalisés et usinés en acrylique. Cependant, l’avantage d’une production agile en interne signifie que les modifications de conception des pièces ou les problèmes des fournisseurs n’ont pas d’impact sur la production. 

Les gabarits à assembler, tels que ceux illustrés ci-dessous en résine Tough 1500, sont imprimés en 3D, Austin réimprimant les gabarits au fur et à mesure que de nouveaux sont nécessaires. La possibilité d'imprimer en 3D des aides à la fabrication rationalise la production et réduit les délais par rapport à l'externalisation des pièces. De plus, les modifications dues aux nouvelles versions ou aux nouveaux flux de travail peuvent facilement être mises en œuvre par impression, plutôt que d'attendre des pièces externalisées.

Les gabarits sont imprimés en 3D sur Form 4 en résine Tough 1500, un matériau doté d'une résistance, d'une rigidité et d'une ténacité comparables au polypropylène (PP).

En plus d’itérer et de mettre à l’échelle la production de mains accessibles, PSYONIC travaille rapidement à la prochaine génération de membres bioniques – notamment les poignets, les coudes, les genoux et les chevilles – ainsi qu’aux électrodes implantées et à l’ostéo-intégration, qui permettront un contrôle et une sensation beaucoup plus fins. 

Akhtar déclare :"Nous allons débloquer une nouvelle génération de membres bioniques directement contrôlés par vos pensées. Les progrès que nous réalisons du côté humain peuvent également apprendre aux robots à mieux faire les choses - c'est une relation symbiotique entre les deux." 

Découvrez les imprimantes 3D Formlabs ou contactez le service commercial pour en savoir plus, ou demandez un échantillon gratuit pour évaluer les matériaux Formlabs par vous-même.

En plus de faire de l'Ability Hand la main la plus accessible sur le marché, PSYONIC a créé le Ability Fund, qui travaille dans le cadre du Range of Motion Project pour faire don de membres et de services cliniques aux personnes ayant une différence de membre. Apprenez-en davantage sur le Fonds de capacité ici.