Skip to main content
Deze pagina wordt weergegeven met behulp van automatische vertaling. In plaats daarvan in het Engels bekijken?

Digital Twin maakt een revolutie in protheses mogelijk

revolution-in-prosthetics-ut7-youngeaston-1280x720

Easton LachAppelle hier afgebeeld in zijn tienerjaren met een van zijn vuistrobotarmen. Op 26-jarige leeftijd is hij vandaag de CEO en oprichter van Unlimited Tomorrow, de maker van de TrueLimb-prothetische arm.

Met vertrouwen en gemak een beker vasthouden: voor geamputeerden die traditionele protheses gebruiken, is dat een moeilijke taak. Niet zo voor mensen die een TrueLimb bionic arm van Unlimited Tomorrow hebben. Elementen uit het Siemens Xcelerator-portfolio zoals NX en de Digital Twin help de ingenieurs van het bedrijf om betaalbare protheses van hoge kwaliteit te maken waarmee gebruikers cups kunnen vasthouden en nog veel meer.

Easton LachAppelle begon zijn uitvinderscarrière als een knutselende tiener, die uiteindelijk een robotarm maakte van voorwerpen die in huis lagen. De richting voor zijn werk kwam toen hij op een wetenschapsbeurs een meisje ontmoette dat een conventionele armprothese had — die gemakkelijk zo'n 80.000 dollar kost, ongeveer 4 pond weegt en tot een jaar duurt om te fabriceren. Nu 26 jaar, is LachAppelle de CEO en oprichter van Unlimited Tomorrow. Het hoofdkantoor is gevestigd in Rhinebeck, New York, en de missie van de startup is om betaalbare, lichtgewicht prothesen van hoge kwaliteit te maken voor kinderen en volwassenen. Unlimited Tomorrow klaart de klus met software uit het Siemens Xcelerator-portfolio, zoals de CAD/CAM/CAE-softwareoplossing NX.

Aanpassing met krachtige software

Het bedrijfsmodel van Unlimited Tomorrow is gericht op zorg op afstand, wat betekent dat een prothese vanuit het comfort van je eigen huis kan worden besteld. Het proces begint met een 3D-scan: Unlimited Tomorrow stuurt zijn klanten een scan-app die op een mobiel apparaat kan worden geïnstalleerd. Een familielid of vriend scant vervolgens het resterende ledemaat van de persoon. Tijdens het bestelproces kiest de persoon ook de kleur voor de prothese zodat deze goed opgaat; er zijn 450 huidtinten beschikbaar.

De afbeeldingen van de scan worden vervolgens naar het bedrijf gestuurd en de technici voeren deze in NX Product Template Studio in. Het moeilijkste deel van het proces voor het maken van protheses kan dus beginnen: het ontwerpen en vervaardigen van een op maat gemaakte socket. „Het stopcontact is het deel dat in de ledemaat van de persoon past”, verduidelijkt LachAppelle. „NX Product Template Studio is perfect voor het verfijnen van alle kleine variabelen om een goede pasvorm te garanderen.” Heel belangrijk hierbij is het garanderen van het algehele comfort en de beslissing waar gepatenteerde sensoren moeten worden geplaatst waarmee de drager handbewegingen kan maken, zoals de sensoren die nodig zijn om een cup vast te houden. Deze functie onderscheidt de prothesen van Unlimited Tomorrow van traditionele klauwachtige apparaten.

Betere 3D-printresultaten

revolution-in-prosthetics-layer9-1280x720

Een screenshot van NX Product Template Studio: De software maakt het eenvoudiger om stopcontacten te ontwerpen die comfortabel zijn om te dragen en een hoog niveau van controle garanderen.

De virtuele prothesen worden vervolgens in fysieke vorm gebracht op een HP Jet Fusion 580 kleuren3D-printer. NX Additive Manufacturing is hier een integraal onderdeel van omdat het nauw verbonden is met de printers van HP. „NX levert een veel vloeiendere output van de HP 580”, zegt Matt Landolfa, Lead Mechanical Design Engineer bij Unlimited Tomorrow. „Met onze oude software kon je de facetten in de 3D-print zien; niet met NX. De precieze geometrie zorgt voor een veel realistischere afwerking.” De software levert een directe bijdrage aan het natuurlijk aanvoelende, esthetisch aantrekkelijke oppervlak van TrueLimb. Lachappelle en zijn team zijn begrijpelijkerwijs trots op de prothesen die ze maken. Tot nu toe lag de nadruk op de bovenste ledematen, en hun innovaties hebben de markt voor prothetische armen verstoord — niet in de laatste plaats met een prijs van $8.000, een gewicht van iets meer dan een pond en een levertijd van slechts enkele weken. Dat is ver verwijderd van de zware, extreem dure conventionele apparaten met een lange productietijd.

Volgende stap: de productie uitbreiden

De mensen van Unlimited Tomorrow rusten niet op hun lauweren. Ze hebben plannen om drastisch op te schalen en hun aanbod uit te breiden met prothesen voor de onderste ledematen. Op deze manier kunnen ze nog meer van de naar schatting meer dan 50 miljoen geamputeerden wereldwijd bereiken, waarvan slechts 5 procent toegang heeft tot apparaten. Een ander doel is om exoskeletale systemen aan te bieden. Voor de geplande groei die voor ons ligt, onderzoekt Unlimited Tomorrow verdere elementen in het NX-portfolio.

Een daarvan is Teamcenter om ontwerp-productieprocessen te beheren. Om additieve toepassingen op te schalen, passen de Siemens-experts van het Additive Manufacturing Experience Center (AMEC) in Erlangen de holistische end-to-end procesketen van Siemens toe voor meerdere industriële additieve productiemodaliteiten (AM). Ze gebruiken onder andere ook een Multi Jet Fusion-machine van HP, met behulp van Tecnomatix Plant Simulationom productiescenario's te simuleren en toekomstbestendige geautomatiseerde AM-fabrieken op te schalen.

Unlimited Tomorrow onderzoekt momenteel ook de mogelijkheden van automatisch nesten die beschikbaar zijn met NX Build Preparation om de buildtray in de HP 580 efficiënt te vullen. Tot slot is het bedrijf in gesprek met Siemens over het gebruik van Tecnomatix-plantsimulatie om wat-als-analyses uit te voeren om de groei te plannen en hun activiteiten uit te breiden.

Met deze en andere softwareoplossingen van Siemens bevindt Unlimited Tomorrow zich in een sleutelpositie om meer protheses in de wereld te brengen. Het meest verbazingwekkende is dat dit allemaal begon omdat een tiener talent voor knutselen toonde. Dat kan een les zijn voor ouders: als je kinderen talent tonen voor technologie, laat ze dan ontdekken!

oktober 2021

revolution-in-prosthetics-ut-36-heart-hands-dark-1280x720