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Digital Twin permet une révolution dans les prothèses

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Easton LaChappelle photographié ici dans son adolescence avec l'un de ses premiers bras robotisés. Aujourd'hui, à 26 ans, il est le PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow, fabricant du bras prothétique TrueLimb.

Tenir une tasse avec confiance et facilité : 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 portfolio comme 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 a commencé sa carrière d'inventeur en tant qu'adolescent bricoleur, qui a fini par fabriquer un bras robotique à partir d'objets qui traînent dans la maison. La direction de son travail est venue lorsqu'il a rencontré une fille à une foire scientifique qui avait un bras prothétique conventionnel — qui peut facilement coûter environ 80 000$, peser environ 4 livres et prendre jusqu'à un an pour fabriquer. Aujourd'hui 26 ans, LaChapelle est le PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow. Ayant son siège social à Rhinebeck, New York, la mission de la startup est 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 CAO/CAM/CAE NX.

Personnalisation avec un logiciel puissant

Le modèle économique d'Unlimited Tomorrow se concentre sur les soins à distance, ce qui signifie qu'une prothèse peut être commandée dans le confort de sa propre maison. 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. Pendant le processus de commande, la personne sélectionne également la couleur de la prothèse pour qu'elle se fonde bien ; 450 tons de peau sont disponibles.

Les images du scan 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 : concevoir et fabriquer une prise 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 ici d'assurer le confort général et de décider où placer les capteurs propriétaires qui permettent au porteur de faire des mouvements de la main, tels que ceux nécessaires pour tenir une tasse. Cette fonctionnalité distingue les prothèses d'Unlimited Tomorrow des appareils traditionnels en forme de griffes.

De meilleurs résultats d'impression 3D

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Une capture d'écran de NX Product Template Studio : Le logiciel facilite la conception de prises confortables à porter et garantissant un haut niveau de contrôle.

Les prothèses virtuelles sont ensuite mises sous forme physique sur une imprimante 3D couleur HP Jet Fusion 580. NX Fabrication additive fait partie intégrante ici parce qu'il est étroitement connecté aux imprimantes HP. « NX offre une sortie beaucoup plus fluide à partir du HP 580 », déclare 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 était 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 à peine. C'est bien loin des appareils conventionnels lourds et extrêmement coûteux avec un long temps de fabrication.

Prochaine étape : Développer la production

Les gens d'Unlimited Tomorrow ne se reposent pas sur leurs lauriers. Ils ont l'intention d'augmenter considérablement et d'étendre leur offre pour inclure des prothèses pour les membres inférieurs. Ce faisant, ils seront en mesure d'atteindre encore plus des quelque 50 millions d'amputés dans le monde, dont seulement 5 pour cent 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 est Teamcenter pour gérer les processus de conception-production. Pour faire évoluer les applications additives, les experts de Siemens du Additive Manufacturing Experience Center (AMEC) à Erlangen appliquent la chaîne de processus holistique de bout en bout de Siemens pour 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 pour simuler des scénarios de fabrication et faire évoluer des usines AM automatisées à l'épreuve du temps.

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

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

octobre 2021

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Illimité demain

Illimité demainla mission de la société est de donner aux personnes amputées un modèle intuitif et évolutif pour créer des appareils personnalisés du début à la fin. La société conçoit et produit des membres artificiels appelés TrueLimb®. Easton LaChappelle est le PDG et fondateur de la startup basée à Rhinebeck, New York.