PSYONIC 的敏捷制造：让仿生手变得经济实惠且易于使用

“我们能够让我们的手变得更容易接触（将接触范围从只有 10% 的患者扩大到 75%）的原因之一是我们能够大幅降低我们的手的生产成本。其中一个重要组成部分就是 3D 打印。”

PSYONIC 创始人兼首席执行官 Aadeel Akhtar 博士

当 PSYONIC 首次推出能力手时，其目标不仅仅是建造更快或更强大的仿生肢体，而是让更多人能够真正负担得起和使用。这一雄心壮志伴随着一系列严格的限制：耐用性、重量轻、公差精细，以及由保险和医疗保险覆盖范围驱动的严格成本目标。在短短几年内，在 Formlabs 3D 打印机等尖端工具的帮助下，PSYONIC 在实现这一目标方面取得了真正的进展。 

自 2022 年我们上次与 PSYONIC 交谈以来，他们已经从伊利诺伊州的 7 人团队发展到圣地亚哥的 50 多人团队，将内部制造规模扩大了 5 倍以上，建立了合作伙伴关系，并为市场上最快的仿生手“Ability Hand”添加了功能。 

这种增长是通过围绕快速迭代、垂直集成和灵活工具构建的敏捷生产模型实现的。内部 3D 打印使 PSYONIC 能够在原型设计、模具和最终用途生产之间快速移动，同时保持低成本和高质量。

“3D 打印使我们整个公司得以实现，这对我们的组建至关重要。我们已经经历了九代多代的能力之手，这些年来他们都采用了各种形式的 3D 打印，包括前四五个完全 3D 打印的。这降低了我们的进入门槛。”

PSYONIC 创始人兼首席执行官 Aadeel Akhtar 博士

PSYONIC 的 Ability Hand 是一款轻便、耐用的仿生手，也是首款提供触摸反馈的仿生手。目前，除了 NASA、Meta、谷歌、亚马逊和 Hexagon 等 50 多家顶级工业机器人公司的机器人外，Ability Hand 还被超过 250 人使用，患者可以使用，并享受医疗保险。内部 3D 打印是 PSYONIC 垂直整合的一部分，可以降低成本，有助于使“能力之手”变得更便宜，同时允许更快的迭代。

PSYONIC 创意营销经理 Dale DiMassi 用特制的清晰能力手演示触摸反馈。

透明手掌采用 BioMed 耐用树脂 3D 打印而成，LED 显示手指反馈，并以振动形式传递给用户。

PSYONIC 与 50 多家顶级机器人公司合作，包括 NASA、Meta、Google、Amazon 和 Hexagon。

人类能力手用户的反馈也推动了机器人应用——推动创新。

在选择手部材料时，耐用性、成本和重量是关键。 Akhtar 说：“我们总是快速制作原型，并尝试各种不同的材料，从 3D 打印材料到复合材料，再到不同的有机硅，检查抗撕裂性、脆性以及这些材料的抗冲击性等。而且，它的易用性如何？我们能否以足够低的成本制造许多这样的材料，以便我们仍然可以获得医疗保险的覆盖？” 

重量 很重要；能力手需要比人手轻，约为520克。 Aadeel 说：“一旦你将它放在你的手臂放入的插座上，你会感觉它的重量几乎增加了一倍。因此，我们希望确保能够为用户提供他们所需的性能。”部分归功于轻质 3D 打印材料，Ability Hand 的重量仅为 490 克。

成本 在可访问性方面是关键。通过保持较低的成本，PSYONIC 将覆盖范围从只有 10% 的受保人扩大到 75%。成本效益来自敏捷的内部制造以及对材料的精心选择。 

耐用性 确保能力手具有较长的使用寿命，这对于医疗保险覆盖范围和保护提供触摸灵敏度和反馈所需的技术非常重要。

“携带杂货或携带沙袋时，手并不会真正疲劳或疲劳。它能够舒适地承受那么大的重量，并且手能够承受它。我还用手做了一些演示，展示了将其推向极限的感觉。我们用它打棒球，击穿木板，进行空手道演示和举重 - 我用手举起一个 90 磅的壶铃。所以有这一系列的事情从平凡的搬运杂货到更极端的事情，你真的在挑战手的极限。”

- Dale DiMassi，PSYONIC 创意营销经理

Austin 展示了不同 Formlabs SLA 材料的原型。从左到右，Tough 1500 Resin、Rigid 10K Resin、Tough 1500 Resin 和 BioMed Durable Resin。

“使用 Formlabs 材料对于我们快速迭代手的不同内部组件非常重要，特别是当我们开始使用 FDM 并且无法获得在紧凑的空间中组装非常小的齿轮和电机所需的精细公差时。”

PSYONIC 创始人兼首席执行官 Aadeel Akhtar 博士

包括 Tough 1500 Resin、Tough 2000 Resin、BioMed Durable Resin 和 Rigid 10K Resin 在内的树脂使 PSYONIC 能够开发耐冲击或耐热的模具和内部组件。 “我们用来破坏燃烧板和扳手腕的手内部都装有 Formlabs 打印的组件，这确实证明了材料的强度以及我们可以用它们做什么，”Akhtar 说。

PSYONIC 一直在内部制造能力手，这一点并没有随着他们的成长而改变——尽管制造的样子已经发生了变化。 

2025 年初，PSYONIC 每月生产约 20 只手。八个月后，他们的产量增加了五倍，而且产量还在持续增长，因为 PSYONIC 致力于为全世界 1000 万失去双手的人提供能力之手，并满足机器人技术对双手日益增长的需求。

PSYONIC 的圣地亚哥制造车间具有持续增长的空间。

为了保持低成本，需要不断重新评估哪些零件将外包以及哪些零件将内部生产。一些模具最初是 3D 打印的，后来外包并用丙烯酸加工而成。然而，内部敏捷生产的好处意味着零件的设计变更或供应商问题不会影响生产。 

用于组装的夹具（如下图所示的 Tough 1500 Resin 中的夹具）是 3D 打印的，奥斯汀会在需要新夹具时重新打印夹具。与外包零件相比，3D 打印制造能力有助于简化生产并缩短时间。此外，由于新版本或工作流程而发生的更改可以通过打印轻松实现，而不是等待外包部件。

夹具采用 Tough 1500 树脂以 Form 4 3D 打印而成，这种材料的强度、刚度和韧性可与聚丙烯 (PP) 相媲美。

除了迭代和扩展可操作手的生产之外，PSYONIC 还在快速致力于下一代仿生肢体（包括手腕、肘部、膝盖和脚踝）以及植入电极和骨整合，这将允许更精细的控制和感觉。 

阿赫塔尔说：“我们将解锁由你的思想直接控制的新一代仿生肢体。我们在人类方面取得的进步也可以教会机器人如何做得更好——这是两者之间的共生关系。” 

探索 Formlabs 3D 打印机或联系销售人员以了解更多信息，或索取免费样品零件以自行评估 Formlabs 材料。

除了使能力手成为市场上最容易接触到的手外，PSYONIC 还建立了能力基金，该基金通过活动范围项目向肢体有缺陷的人捐赠肢体和临床服务。在此处了解有关能力基金的更多信息。