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Digital Twin permet une révolution dans les prothèses

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Easton LaChappelle photographié ici alors qu'il était adolescent avec l'un de ses premiers bras robotisés. Aujourd'hui âgé de 26 ans, il est PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow, fabricant du bras prothétique TrueLimb.

Tenir une tasse avec confiance et aisance : pour les personnes amputées utilisant des prothèses traditionnelles, c'est une tâche difficile. Ce n'est pas le cas pour les personnes qui ont un bras bionique TrueLimb d'Unlimited Tomorrow. Éléments du Siemens Xcelerator comme portefeuille NX et le Digital Twin aident les ingénieurs de l'entreprise à créer des prothèses abordables et de haute qualité qui permettent aux utilisateurs de tenir des gobelets et bien plus encore.

Easton LaChappelle commence sa carrière d'inventeur à l'adolescence, qui finit par fabriquer un bras robotisé à partir d'objets qui traînent dans la maison. La direction de son travail est venue lorsqu'il a rencontré une fille à une expo-sciences qui avait un bras prothétique conventionnel, qui peut facilement coûter environ 80 000$, peser environ 4 livres et prendre jusqu'à un an à fabriquer. Aujourd'hui 26 ans, LaChapelle est PDG et fondatrice d'Unlimited Tomorrow. La start-up, dont le siège social est situé à Rhinebeck, dans l'État de New York, a pour mission de fabriquer des prothèses abordables, légères et de haute qualité pour les enfants et les adultes. Unlimited Tomorrow fait le travail avec un logiciel dans le Siemens Xcelerator portefeuille, comme la solution logicielle de CAO/CAM/CAE NX.

Personnalisation à l'aide d'un logiciel puissant

Le modèle d'affaires d'Unlimited Tomorrow met l'accent sur les soins à distance, ce qui signifie qu'une prothèse peut être commandée dans le confort de son foyer. Le processus commence par un scan 3D : Unlimited Tomorrow envoie à ses clients une application de numérisation qui peut être installée sur un appareil mobile. Un membre de la famille ou un ami analyse ensuite le membre résiduel de la personne. Au cours du processus de commande, la personne choisit également la couleur de la prothèse afin qu'elle se fonde bien ; 450 teintes de peau sont disponibles.

Les images de la numérisation sont ensuite envoyées à l'entreprise, et les ingénieurs les introduiront dans Studio de modèles de produits NX. La partie la plus difficile du processus de création prothétique peut ainsi commencer : la conception et la fabrication d'une douille personnalisée. « La douille est la partie qui s'adapte au membre de la personne », précise LaChapelle. « NX Product Template Studio est parfait pour affiner toutes les petites variables afin d'assurer un ajustement approprié. » Il est très important d'assurer le confort général et de décider où placer les capteurs exclusifs qui permettent au porteur de faire des mouvements de la main, comme ceux nécessaires pour tenir une tasse. Cette fonction distingue les prothèses d'Unlimited Tomorrow des appareils traditionnels en forme de griffes.

De meilleurs résultats d'impression 3D

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Capture d'écran de NX Product Template Studio : Le logiciel facilite la conception de douilles confortables à porter et garantissent un haut niveau de contrôle.

Les prothèses virtuelles sont ensuite mises sous forme physique sur une imprimante 3D couleur HP Jet Fusion 580. Fabrication additive NX fait partie intégrante ici parce qu'il est étroitement relié aux imprimantes HP. « Le NX offre un rendement beaucoup plus fluide que le HP 580 », explique Matt Landolfa, ingénieur en chef de la conception mécanique chez Unlimited Tomorrow. « Avec notre ancien logiciel, vous pouviez voir les facettes de l'impression 3D, pas avec NX. Sa géométrie précise offre une finition beaucoup plus réaliste. Le logiciel contribue directement à la sensation naturelle et esthétique de la surface de TrueLimb. Lachappelle et son équipe sont naturellement fiers des prothèses qu'ils fabriquent. Jusqu'à présent, l'accent a été mis sur les membres supérieurs, et leurs innovations ont perturbé le marché des bras prothétiques — notamment avec un prix de 8 000$, un poids d'un peu plus d'une livre et un délai de livraison de quelques semaines seulement. C'est bien loin des appareils conventionnels lourds et extrêmement coûteux avec une longue période de fabrication.

Prochaine étape : augmenter la production

Les gens d'Unlimited Tomorrow ne se reposent pas sur leurs lauriers. Ils ont l'intention d'augmenter considérablement leur offre et d'inclure des prothèses pour les membres inférieurs. Ce faisant, ils seront en mesure d'atteindre encore plus de 50 millions d'amputés dans le monde, dont seulement 5 % ont accès à des appareils. Un autre objectif est d'offrir des systèmes exosquelettiques. Pour la croissance prévue à venir, Unlimited Tomorrow explore d'autres éléments du portefeuille NX.

L'un d'eux est Centre de l'équipe gérer les processus de conception-production. Pour faire évoluer les applications additives, les experts de Siemens du Additive Manufacturing Experience Center (AMEC) d'Erlangen appliquent la chaîne de processus holistique de bout en bout de Siemens à de multiples modalités de fabrication additive industrielle (AM). Ils utilisent également, entre autres machines, une machine Multi Jet Fusion de HP, utilisant Plant Simulation Tecnomatix simuler des scénarios de fabrication et faire évoluer des usines de fabrication automatisée à l'épreuve du temps.

Unlimited Tomorrow étudie également actuellement les possibilités de nidification automatique disponibles avec Préparation de la construction NX pour remplir efficacement le plateau de construction du HP 580. Enfin, l'entreprise est en pourparlers avec Siemens au sujet de l'utilisation de la simulation d'usine Tecnomatix pour effectuer des analyses et des conditions de croissance afin de planifier la croissance et d'étendre ses activités.

Avec ces solutions logicielles et d'autres de Siemens, Unlimited Tomorrow est dans une position clé pour apporter plus de prothèses dans le monde. Ce qui est le plus étonnant, c'est que tout a commencé parce qu'un adolescent a montré un talent pour le bricolage. Cela pourrait être une leçon pour les parents : si vos enfants montrent un don pour la technologie, laissez-les explorer !

Octobre 2021

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Demain illimité

Demain illimitésa mission est de donner aux personnes amputées un modèle intuitif et évolutif pour créer des appareils personnalisés du début à la fin. L'entreprise conçoit et produit des membres artificiels appelés TrueLimb®. Easton LaChappelle est PDG et fondateur de la start-up dont le siège social est situé à Rhinebeck, dans l'État de New York.