PSYONIC's Agile Manufacturing: Bionische handen betaalbaar en toegankelijk maken

"Een van de redenen dat we onze hand veel toegankelijker konden maken — toegang uitbreiden van slechts 10% van patiënten naar 75% — was dat we de productiekosten van onze handen dramatisch konden verlagen. En een van de grote componenten daarvan was 3D-printen."

Dr. Aadeel Akhtar, Founder en CEO, PSYONIC

Toen PSYONIC voor het eerst de Ability Hand introduceerde, was het doel niet simpelweg een snellere of capabelere bionische ledemaat te bouwen — het was er een te maken die meer mensen daadwerkelijk konden betalen en benaderen. Die ambitie kwam met een harde set beperkingen: duurzaamheid, laag gewicht, fijne toleranties en strikte kostendoelen gedreven door verzekerings- en Medicare-dekking. In slechts een paar korte jaren, en met de hulp van geavanceerde tools zoals Formlabs 3D-printers, heeft PSYONIC echte vooruitgang geboekt naar dat doel.

Sinds we het laatst met PSYONIC spraken in 2022, zijn ze gegroeid van een zevenpersoonsteam in Illinois naar meer dan 50 in San Diego, het in-house productieproces met meer dan 5x geschaald, partnerships aangegaan en functies toegevoegd aan de Ability Hand, de snelste bionische hand op de markt.

Die groei is mogelijk gemaakt door een agile productiemodel gebouwd om snelle iteratie, verticale integratie en flexibele tooling. In-house 3D-printen heeft PSYONIC in staat gesteld om snel te schakelen tussen prototyping, tooling en eindgebruiksproductie terwijl de kosten laag en de kwaliteit hoog bleven.

"3D-printen maakte ons hele bedrijf mogelijk en was cruciaal voor onze oprichting. We hebben meer dan negen generaties van de Ability Hand doorlopen, en ze zijn allemaal in verschillende vormen van 3D-printen door de jaren heen, inclusief de eerste vier of vijf die volledig 3D-geprint waren. En dat verlaagde de instapdrempel voor ons."

Dr. Aadeel Akhtar, Founder en CEO, PSYONIC

PSYONIC's Ability Hand is een lichte, duurzame bionische hand en de eerste die tastterugkoppeling biedt. Momenteel gebruikt door meer dan 250 mensen naast robots bij meer dan 50 van de top industriële robotica-bedrijven waaronder NASA, Meta, Google, Amazon en Hexagon, is de Ability Hand toegankelijk voor patiënten en gedekt onder Medicare. In-house 3D-printen is onderdeel van PSYONIC's verticale integratie en verlaagt kosten, wat helpt de Ability Hand betaalbaarder te maken terwijl snellere iteraties mogelijk zijn.

Dale DiMassi, Creative Marketing Manager bij PSYONIC, demonstreert tastterugkoppeling met een speciaal gemaakte transparante Ability Hand.

De handpalmen van de transparante hand zijn 3D-geprint in BioMed Durable Resin en LEDs tonen de vingers terugkoppeling, overgedragen aan de gebruiker als trillingen.

PSYONIC werkt met meer dan 50 van de top robotica-bedrijven, inclusief NASA, Meta, Google, Amazon en Hexagon.

Feedback van menselijke Ability Hand-gebruikers drijft ook robotica-toepassingen — wat innovatie brandt.

Duurzaamheid, kosten en gewicht zijn cruciaal bij het kiezen van materialen voor de hand. Akhtar zegt: "We prototypen constant snel en proberen allerlei verschillende materialen van 3D-geprinte materialen tot composieten tot verschillende siliconen, controleren dingen zoals scheurweerstand en hoe broos het is en hoe impactsvaste deze materialen zijn. Maar ook, hoe toegankelijk is het? Kunnen we er veel van bouwen tegen een kosten die laag genoeg is dat Medicare het nog dekt?"

Gewicht is belangrijk; de Ability Hand moet lichter zijn dan een menselijke hand, wat ongeveer 520 gram is. Aadeel zegt: "Zodra u het op een socket plaatst waar u uw arm in stopt, kan het voelen alsof het bijna twee keer zo zwaar is. Dus we willen ervoor zorgen dat we onze gebruikers de prestaties geven die ze nodig hebben." Deels door de lichte 3D-geprinte materialen weegt de Ability Hand slechts 490 gram.

Kosten zijn cruciaal voor toegankelijkheid. PSYONIC heeft de toegang uitgebreid van slechts 10% van verzekerde personen naar 75% van verzekerde personen door de kosten laag te houden. Kostenefficiëntie komt van agile, in-house productie en zorgvuldige materialenselectie.

Duurzaamheid zorgt ervoor dat de Ability Hand lange levensduur heeft, wat belangrijk is voor Medicare-dekking en het beschermen van de technologie vereist om de tastgevoeligheid en terugkoppeling te leveren.

"Boodschappen dragen of zandzakken ronddragen, de hand geeft niet echt op of vermoeit. Het kan dat gewicht comfortabel dragen en de hand houdt het stand. Ik heb ook demonstraties gedaan met de hand wat het is om het tot de limiet te pushen. We hebben er baseball mee gespeeld, door planken gehakt, karatedemonstraties en gewichtstijden gedaan — ik tillen een 90 pond kettlebell met de hand. En dus is er dit hele bereik van dingen van gewoon boodschappen dragen tot de meer extreme dingen waar je de limieten van wat de hand kan doen echt uittest."

- Dale DiMassi, Creative Marketing Manager, PSYONIC

Austin toont prototypes in verschillende Formlabs SLA-materialen. Van links naar rechts: Tough 1500 Resin, Rigid 10K Resin, Tough 1500 Resin en BioMed Durable Resin.

"Het gebruik van Formlabs-materialen was echt cruciaal voor ons om snel te itereren op de verschillende interne componenten van de hand, vooral toen we met FDM begonnen en de fijne toleranties niet konden halen die we nodig hadden om echt kleine tandwielen en motoren in een compacte ruimte te monteren."

Dr. Aadeel Akhtar, Founder en CEO, PSYONIC

Resins inclusief Tough 1500 Resin, Tough 2000 Resin, BioMed Durable Resin en Rigid 10K Resin stellen PSYONIC in staat om molden en interne componenten te ontwikkelen die impactsvaste of hittebestendige zijn. "De handen waarmee we flammende planken brakten en armwrestelden hadden allemaal Formlabs-geprinte componenten in zich, en het was echt een getuigenis van de sterkte van de materialen en wat we ermee konden doen," zegt Akhtar.

PSYONIC heeft de Ability Hand altijd in-house geproduceerd, en dit is niet veranderd naarmate ze gegroeid zijn — hoewel wat productie eruitziet wel veranderd is.

Begin 2025 produceerde PSYONIC ongeveer 20 handen per maand. Acht maanden later hadden ze de productie gevijfvoudigd — en de productie groeit door als PSYONIC streeft om Ability Hands te leveren aan de 10 miljoen mensen die over de hele wereld een hand missen, evenals de groeiende vraag naar handen voor robotica.

PSYONIC's San Diego productievloer omvat ruimte voor doorgroeit.

Om de kosten laag te houden, is er een constante herbeoordeling van welke onderdelen geoutsourced gaan worden en welke in-house geproduceerd zullen worden. Sommige molden, die oorspronkelijk 3D-geprint waren, werden later geoutsourced en uit acrylaat gefreesd. Echter, het voordeel van agile in-house productie betekent dat ontwerpwijzigingen aan de onderdelen of leveranciersproblemen de productie niet beïnvloeden.

Jigs voor assemblage, zoals die hieronder afgebeeld in Tough 1500 Resin, zijn 3D-geprint, met Austin die jigs opnieuw print als er nieuwe nodig zijn. De mogelijkheid om 3D-productiehulpmiddelen te printen stroomlijnt de productie en verkort tijdlijnen vergeleken met outsourcing van onderdelen. Bovendien kunnen wijzigingen door nieuwe versies of workflows gemakkelijk geïmplementeerd worden door te printen, in plaats van te wachten op geoutsourced onderdelen.

Jigs zijn 3D-geprint op Form 4 in Tough 1500 Resin, een materiaal met sterkte, stijfheid en toughness vergelijkbaar met polypropyleen (PP).

Naast het itereren en schalen van productie van toegankelijke handen, werkt PSYONIC snel aan de volgende generatie bionische ledematen — inclusief polsen, ellebogen, knieën en enkels — plus geïmplanteerde elektroden en osteo-integratie, wat veel fijner controle en gevoel zal mogelijk maken.

Akhtar zegt: "We gaan een nieuwe generatie bionische ledematen ontgrendelen die direct worden gestuurd door uw gedachten. De vooruitgang die we maken aan de menselijke kant kan de robots leren hoe ze dingen beter kunnen doen — het is een symbiotische relatie tussen de twee."

Ontdek Formlabs 3D-printers of neem contact op met sales voor meer informatie, of vraag een gratis monsterdeel aan om Formlabs-materialen zelf te evalueren.

Naast het maken van de Ability Hand de meest toegankelijke hand op de markt, heeft PSYONIC de Ability Fund opgericht, die via het Range of Motion Project ledematen en klinische diensten doneert aan mensen met een ledemaatsverschil. Lees meer over de Ability Fund hier.