Le jumeau numérique révolutionne le secteur des prothèses

Tenir une tasse avec confiance et aisance : pour les amputés utilisant des prothèses traditionnelles, c'est une tâche difficile. En revanche, ce n'est pas le cas pour les personnes disposant d'un bras bionique TrueLimb d'Unlimited Tomorrow. Les éléments du portefeuille Xcelerator, tels que NX et le jumeau numérique, aident les ingénieurs de l'entreprise à créer des prothèses abordables et de haute qualité qui permettent aux personnes de tenir une tasse et bien d'autres choses.

Easton LaChappelle a commencé sa carrière d'inventeur en tant qu'adolescent bricoleur fasciné par la robotique. Il finit par construire une main robotique rudimentaire, mais ce n’est qu’après son seizième anniversaire qu’il commença vraiment à faire progresser sa conception et à poser les jalons de son improbable avenir. Sa rencontre avec une jeune fille possédant un bras prothétique conventionnel, lors d’une foire scientifique, fut une véritable source d’inspiration pour lui. Ceci en découvrant que sa prothèse avait coûté 80 000 dollars, qu’elle pèse environ 1,5 kg, qu’elle ne possédait qu’une simple pince et qu’elle serait bientôt dépassée parce qu’il avait fallu un an pour la créer. Aujourd'hui âgé de 26 ans, Easton LaChappelle est le PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow. Basée à Rhinebeck, dans l'État de New York, cette entreprise a pour mission de fabriquer des prothèses abordables, légères et de haute qualité pour les enfants et les adultes. Afin d’accomplir cette mission, Unlimited Tomorrow s’appuie sur les logiciels du portefeuille Xcelerator, comme les solutions logiciels NX de CAO/FAO/CAE.

La personnalisation avec un logiciel puissant

Le modèle économique d'Unlimited Tomorrow est axé sur une prise en charge à distance, ce qui signifie qu’une prothèse peut être commandée depuis le confort de son propre domicile. Le processus commence par un scan : Unlimited Tomorrow envoie à ses clients un scanneur 3D qui peut être installé sur un appareil mobile. Un ami ou un membre de la famille procède à la numérisation 3D du bras résiduel et prend des photos de l’autre bras aux fins de comparaison.

 

Au cours du processus de commande, la personne choisit également la couleur de la prothèse qui se marie le mieux avec sa peau ; 450 couleurs de peau sont disponibles. Les images du scanner sont ensuite envoyées à l'entreprise, et les ingénieurs les introduisent dans le NX Product Template Studio. C’est là où la partie la plus difficile du processus de création de la prothèse commence : la conception et la fabrication d'une emboîture personnalisée.

 

"L'emboîture est la partie qui se fixe au membre résiduel ", précise Easton LaChappelle. "NX Product Template Studio est parfait pour affiner toutes les petites variables afin de garantir un ajustement correct." 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 avec sa main, comme ceux nécessaires pour tenir une tasse par exemple. Cette caractéristique distingue les prothèses d'Unlimited Tomorrow des appareils traditionnels en forme de griffe.

De meilleurs résultats d'impression 3D

La prothèse virtuelle va ensuite prendre forme grâce à une imprimante 3D HP Jet Fusion 580 Color. NX Additive Manufacturing fait partie intégrante de ce processus car il est étroitement lié aux imprimantes HP. "NX fournit une sortie beaucoup plus fluide de la HP 580 ", déclare Matt Landolfa, ingénieur principal en conception mécanique chez Unlimited Tomorrow. " Avec notre ancien logiciel, on pouvait voir les facettes de l'impression 3D ; pas avec NX. Le degré de précision au niveau de sa géométrie donne une finition beaucoup plus réaliste." Le logiciel contribue donc directement à la surface naturelle et esthétique de TrueLimb.

Eastn LaChappelle et son équipe sont très fiers des prothèses qu'ils fabriquent. Jusqu'à présent, l'accent a été mis sur les extrémités supérieures, et leurs innovations ont bouleversé le marché des bras prothétiques, notamment avec un prix de 8 000 dollars, un poids d'un peu plus d'un kilo et un délai de livraison de quelques semaines seulement. Cette révolution s’éloigne des dispositifs conventionnels lourds, extrêmement coûteux et dont le temps de fabrication est long.

Prochaine étape : étendre la production

Si vous m’aviez dit il y a sept ans, quand je construisais ce premier bras robotisé tout seul dans ma chambre, que je serai là où je suis aujourd’hui, je ne l’aurai jamais cru. Aujourd’hui, fort de toute cette expérience, je suis beaucoup plus conscient de ce que nous pouvons accomplir. Nous nous posons toujours cette question fondamentale : comment pouvons-nous créer une entreprise qui aura un impact sur la vie de 40 millions d’amputés dans le monde ? C’est ça le vrai défi et pour le relever il va nous falloir augmenter fortement notre production.
Easton LaChappelle, CEO et fondateur d'Unlimited Tomorrow 

L'équipe d'Unlimited Tomorrow ne se repose pas sur ses lauriers. Elle prévoit d'augmenter considérablement sa production et d'étendre son offre en créant des prothèses pour les extrémités inférieures aussi. Les collaborateurs de l'entreprise pourront ainsi toucher un plus grand nombre de personnes parmi les 40 millions d'amputés dans le monde, dont seulement 5 % ont accès à des prothèses. Un autre objectif est de proposer des systèmes exosquelettiques. Dans le cadre de sa stratégie de croissance, Unlimited Tomorrow explore d'autres éléments du portefeuille NX.

 

Parmi ces éléments, nous retrouvons la solution Teamcenter, qui permet de gérer les processus de conception et de production. Pour mettre à l'échelle les applications additives, les experts de Siemens de l'Additive Manufacturing Experience Center (AMEC) d'Erlangen (en Allemagne) appliquent la chaîne de processus holistique de bout en bout de Siemens pour de multiples modalités de fabrication additive (AM) industrielle. Ils utilisent également, entre autres, une machine Multi Jet Fusion de HP, qui exploite Tecnomatix Plant Simulation pour simuler des scénarios de fabrication et mettre à l'échelle des usines AM automatisées et évolutives.

 

Unlimited Tomorrow étudie actuellement les possibilités d'imbrication automatique disponibles avec NX Build Preparation afin de remplir efficacement le plateau de fabrication dans le HP 580. Enfin, l'entreprise est en pourparlers avec Siemens pour utiliser la simulation d'usine Tecnomatix afin d'effectuer des analyses de simulation pour prévoir sa croissance et développer ses activités.

Grâce à ces solutions logicielles et à d'autres de Siemens, Unlimited Tomorrow est dans une position clé pour fabriquer davantage de prothèses pour tout le monde. Le plus étonnant, c'est que tout cela a commencé parce qu'un adolescent a pu exprimer son talent de bricoleur. Enfin, cela pourrait servir de leçon aux parents : si vos enfants montrent un attrait pour la technologie, laissez-les explorer !

 

Octobre 2022

 

La mission d'Unlimited Tomorrow est d’offrir des prothèses de bras les plus réalistes possibles, à un coût abordable et personnalisées. L'entreprise conçoit et produit des membres artificiels appelés TrueLimb®. Easton LaChappelle est le PDG et le fondateur de la startup dont le siège est à Rhinebeck, dans l'État de New York.

Unlimited Tomorrow

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