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Digital Twin permite una revolución en las prótesis

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Easton LaChappelle fotografiado aquí en su adolescencia con uno de sus primeros brazos robóticos. Hoy, con 26 años, es el director ejecutivo y fundador de Unlimited Tomorrow, fabricante del brazo protésico TrueLib.

Sostener un vaso con confianza y facilidad: para los amputados que usan prótesis tradicionales, es una tarea difícil. No es así para las personas que tienen un brazo biónico TrueLib de Unlimited Tomorrow. Elementos del Siemens Xcelerator portafolio como NX y el Digital Twin ayudan a los ingenieros de la empresa a crear prótesis asequibles y de alta calidad que permiten a los usuarios sostener vasos y mucho más.

Easton LaChappelle comenzó su carrera de inventor cuando era un adolescente juguetón, que finalmente fabricó un brazo robótico con objetos que había en la casa. La dirección de su trabajo llegó cuando conoció a una chica en una feria de ciencias que tenía un brazo protésico convencional, que puede costar fácilmente unos 80.000 dólares, pesar alrededor de 4 libras y tardar hasta un año en fabricarse. LaChappelle, que ahora tiene 26 años, es la directora ejecutiva y fundadora de Unlimited Tomorrow. Con sede en Rhinebeck, Nueva York, la misión de la startup es fabricar prótesis asequibles, ligeras y de alta calidad para niños y adultos. Unlimited Tomorrow hace su trabajo con el software del Siemens Xcelerator cartera, como la solución de software CAD/CAM/CAE NX.

Personalización con un potente software

El modelo de negocio de Unlimited Tomorrow se centra en la atención remota, lo que significa que se puede pedir una prótesis desde la comodidad de su hogar. El proceso comienza con un escaneo 3D: Unlimited Tomorrow envía a sus clientes una aplicación de escaneo que se puede instalar en un dispositivo móvil. Luego, un familiar o un amigo escanea la extremidad residual de la persona. Durante el proceso de pedido, la persona también selecciona el color de la prótesis para que se mezcle bien; hay 450 tonos de piel disponibles.

Luego, las imágenes del escaneo se envían a la empresa y los ingenieros las introducen Estudio de plantillas de productos NX. De este modo, puede comenzar la parte más difícil del proceso de creación protésica: diseñar y fabricar un encaje personalizado. «La cavidad es la parte que se ajusta a la extremidad de la persona», aclara LaChappelle. «NX Product Template Studio es perfecto para ajustar todas las pequeñas variables y garantizar un ajuste adecuado». En este sentido, es muy importante garantizar la comodidad general y decidir dónde colocar los sensores patentados que permiten al usuario realizar movimientos con las manos, como los necesarios para sostener una copa. Esta característica diferencia a las prótesis Unlimited Tomorrow's de los aparatos tradicionales con forma de garra.

Mejores resultados de impresión 3D

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Captura de pantalla de NX Product Template Studio: El software facilita el diseño de enchufes que son cómodos de llevar y garantizan un alto nivel de control.

Luego, la prótesis virtual se convierte en forma física en una impresora 3D en color HP Jet Fusion 580. Fabricación aditiva NX es fundamental en este caso porque está estrechamente conectado a las impresoras de HP. «La NX ofrece una salida mucho más fluida que la HP 580», afirma Matt Landolfa, ingeniero jefe de diseño mecánico de Unlimited Tomorrow. «Con nuestro antiguo software se podían ver las facetas en la impresión 3D, no con NX. Su geometría precisa ofrece un acabado mucho más realista». El software contribuye directamente a la superficie estéticamente agradable y natural de TrueLimb. Lachappelle y su equipo están, comprensiblemente, orgullosos de las prótesis que fabrican. Hasta ahora, la atención se ha centrado en las extremidades superiores, y sus innovaciones han revolucionado el mercado de los brazos protésicos, sobre todo con un precio de 8.000 dólares, un peso de poco más de una libra y un plazo de entrega de tan solo unas semanas. Eso está muy lejos de los dispositivos convencionales pesados y extremadamente costosos con un largo tiempo de fabricación.

Siguiente paso: ampliar la producción

La gente de Unlimited Tomorrow no se duerme en los laureles. Tienen planes de crecer drásticamente y ampliar su oferta para incluir prótesis para las extremidades inferiores. De este modo, podrán llegar a más personas de los aproximadamente 50 millones de amputados en todo el mundo, de los cuales solo el 5 por ciento tiene acceso a dispositivos. Otro objetivo es ofrecer sistemas exoesqueléticos. Para el crecimiento previsto en el futuro, Unlimited Tomorrow está explorando otros elementos de la cartera de NX.

Uno es Centro de equipos para gestionar los procesos de diseño y producción. Para escalar las aplicaciones de aditivos, los expertos de Siemens del Additive Manufacturing Experience Center (AMEC) de Erlangen aplican la cadena de procesos holística de extremo a extremo de Siemens para múltiples modalidades de fabricación aditiva industrial (AM). También utilizan, entre otras máquinas, una máquina Multi Jet Fusion de HP, que utiliza Tecnomatix Plant Simulation para simular escenarios de fabricación y escalar fábricas automatizadas de fabricación aditiva preparadas para el futuro.

Unlimited Tomorrow también está investigando las posibilidades de anidación automática disponibles con Preparación para la compilación de NX para llenar de manera eficiente la bandeja de montaje de la HP 580. Por último, la empresa está en conversaciones con Siemens sobre el uso de la simulación de plantas de Tecnomatix para realizar análisis hipotéticos a fin de planificar el crecimiento y expandir sus operaciones.

Con estas y otras soluciones de software de Siemens, Unlimited Tomorrow se encuentra en una posición clave para llevar más prótesis al mundo. Lo más sorprendente es que todo esto empezó porque un adolescente demostró su talento para hacer pequeños retoques. Esa podría ser una lección para los padres: si sus hijos muestran un don para la tecnología, ¡déjelos explorar!

octubre de 2021

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Un mañana ilimitado

Un mañana ilimitadoSu misión es capacitar a los amputados con un modelo escalable e intuitivo para crear dispositivos personalizados de principio a fin. La compañía diseña y produce extremidades artificiales llamadas TrueLimb®. Easton LaChappelle es el director ejecutivo y fundador de la startup con sede en Rhinebeck, Nueva York.