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Digital Twin révolutionne le secteur des prothèses

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Easton LaChapelle photographié ici alors qu'il était adolescent avec l'un de ses premiers bras robotiques. Aujourd'hui, à 26 ans, il est PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow, fabricant de la prothèse de bras TrueLimb.

Tenir un bonnet en toute confiance et facilité : pour les personnes amputées qui utilisent des prothèses traditionnelles, c'est une tâche difficile. Pas pour ceux qui possèdent un bras bionique TrueLimb sur Unlimited Tomorrow. Eléments du Siemens Xcelerator un portefeuille 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 bonnets et bien plus encore.

Easton LaChapelle a débuté sa carrière d'inventeur en tant qu'adolescent bricoleur, avant de fabriquer un bras robotique à partir d'objets qui traînaient dans la maison. Son travail a été orienté lorsqu'il a rencontré, lors d'une expo-sciences, une fille qui possédait une prothèse de bras conventionnelle, qui peut facilement coûter environ 80 000 dollars, peser environ 4 livres et prendre jusqu'à un an à fabriquer. Aujourd'hui âgée de 26 ans, LaChapelle est PDG et fondatrice d'Unlimited Tomorrow. Basée à Rhinebeck, dans l'État de New York, la start-up a pour mission de fabriquer des prothèses abordables, légères et de haute qualité pour enfants et adultes. Unlimited Tomorrow fait le travail grâce aux logiciels du Siemens Xcelerator portefeuille, comme la solution logicielle CAD/CAM/CAE NX.

Personnalisation à l'aide d'un puissant logiciel

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 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 scanne ensuite le membre résiduel de la personne. Pendant le processus de commande, la personne choisit également la couleur de la prothèse afin qu'elle se fond bien dans la peau ; 450 tons de peau sont disponibles.

Les images du scan sont ensuite envoyées à l'entreprise, et les ingénieurs les insèrent dans Studio de modèles de produits NX. La partie la plus difficile du processus de création d'une prothèse peut donc commencer : la conception et la fabrication d'une douille personnalisée. « L'alvéole est la partie qui s'adapte au membre de la personne », précise LaChapelle. « Le NX Product Template Studio est parfait pour affiner toutes les petites variables afin de garantir un ajustement parfait. » Il est très important de garantir le confort général et de décider où placer les capteurs exclusifs qui permettent à la personne qui les porte de faire des mouvements de la main, par exemple ceux nécessaires pour tenir un bonnet. Cette fonctionnalité distingue les prothèses d'Unlimited Tomorrow des appareils traditionnels similaires à des griffes.

De meilleurs résultats d'impression 3D

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Capture d'écran de NX Product Template Studio : Le logiciel permet de concevoir plus facilement des douilles confortables à porter et garantissant un haut niveau de contrôle.

Les prothèses virtuelles sont ensuite mises en forme sur une imprimante 3D couleur HP Jet Fusion 580. Fabrication additive NX fait partie intégrante du jeu car il est étroitement connecté aux imprimantes HP. « Le NX offre un résultat beaucoup plus fluide grâce au HP 580 », explique Matt Landolfa, ingénieur en chef en conception mécanique chez Unlimited Tomorrow. « Avec notre ancien logiciel, vous pouviez voir les facettes de l'impression 3D, pas avec NX. Sa géométrie précise donne une finition bien plus réaliste. » Le logiciel contribue directement à la sensation naturelle et à l'esthétique de la surface de TrueLimb. LaChapelle 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 bouleversé le marché des prothèses de bras, notamment avec un prix de 8 000 dollars, 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 classiques lourds et extrêmement coûteux dont le temps de fabrication est long.

Prochaine étape : développer la production

Les employés d'Unlimited Tomorrow ne se reposent pas sur leurs lauriers. Ils ont l'intention de se développer considérablement et d'étendre leur offre aux prothèses pour les membres inférieurs. Ce faisant, ils seront en mesure de toucher encore plus de personnes amputées, dont environ 50 millions dans le monde, dont 5 % seulement ont accès à des appareils. Un autre objectif est de proposer 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 et de production. Pour étendre les applications additives, les experts Siemens de l'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, qui utilise Simulation de l'usine Tecnomatix pour simuler des scénarios de fabrication et développer des usines de fabrication additive automatisées à l'épreuve du temps.

Unlimited Tomorrow étudie également actuellement les possibilités d'imbrication automatique disponibles avec Préparation du NX Build pour remplir efficacement le plateau de construction du HP 580. Enfin, l'entreprise discute avec Siemens de l'utilisation de la simulation d'usine Tecnomatix pour effectuer des analyses hypothétiques afin de planifier sa croissance et d'étendre ses activités.

Grâce à ces solutions logicielles et à d'autres de Siemens, Unlimited Tomorrow occupe une position clé pour commercialiser davantage de prothèses dans le monde. Le plus étonnant, c'est que tout a commencé parce qu'un adolescent a fait preuve de talent pour le bricolage. Cela pourrait être une leçon pour les parents : si vos enfants sont doués pour la technologie, laissez-les explorer !

octobre 2021

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Demain, c'est illimité

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