PSYONIC通过3D打印打造仿生手，普及机器人技术助力自主性提升

南极熊导读：PSYONIC是3D打印假肢技术领域的先驱，由Aadeel Akhtar博士创立，使命是使高质量、高性能的机器人肢体能够为所有人所用。公司创始人兼首席执行官Aadeel Akhtar解释了如何通过3D打印技术提高截肢者的自主性和生活质量。

△Psyonic创始人兼首席执行官Aadeel Akhtar

创造经济实惠的仿生肢体之梦

2015年，Aadeel Akhtar博士以一个长期怀有的梦想创立了PSYONIC，那就是设计既经济实惠又易于使用的仿生肢体。这一灵感来自于一次巴基斯坦之行，在那里Akhtar遇到了一个小女孩，她因为右腿截肢而使用一根简单的树枝作为拐杖。这一令人心酸的场景深深触动了他，并激发了他开发可获取的仿生肢体的梦想。

在伊利诺伊大学攻读博士学位期间，Akhtar在2014年得到了前往厄瓜多尔的机会。在那里，他在一位名叫Juan Suquillo的患者身上测试了“能力之手”的早期原型。Suquillo在35年前的一场爆炸中失去了他的右手。虽然他可以使用传统假肢，但他梦想可以像往常一样可以握住物体。这种愿景凸显Akhta工作的重要性，能够显著改善截肢者的生活质量。

△手指尖的传感器在抓握物体时检测压力，并通过振动将这种感觉传递到手臂

增材制造技术与PSYONIC的创新之旅

自成立以来，公司一直致力于通过应用增材制造技术使先进的机械肢体能够为大众所用。在九年的时间里，通过九次连续的迭代，完善了它们的旗舰产品——仿生手 Ability Hand。PSYONIC最初利用FDM技术创建3D打印的手部模型，并且这些模型是免费提供给用户的。之后，公司转向设计自己专属定制的模型。

这种做法使得PSYONIC在利用增材制造以成本效益高的方式生产先进仿生肢体方面积累了丰富的经验。与患者和医疗保健专业人员的持续对话突显了一个主要问题：高端假肢由于刚性成分，容易因定制的注塑和机械加工而断裂。而PSYONIC通过采用更灵活的机器人方法来解决这个问题，集成了硅胶和橡胶等材料来补充3D打印的内部组件，从而提高了抗冲击性。公司还在最终产品的制造中引入了SLA和SLS打印等先进技术。

△每根手指都能够承受钝性冲击而不断裂

制作假肢时使用了哪些3D打印技术

在创造旗舰产品Ability Hand仿生手的过程中，采用了多种增材制造技术。这些技术包括使用Prusa和Mosaic等品牌的FDM打印机，FormLabs等设备的SLA打印，以及SinterIt等设备的SLS打印。生产的组件包括手指、手掌和内部结构元件，这些元件通过使用碳纤维、弹簧钢和硅胶等材料进行加固。SLA打印也被用来制作生产模具、连接器、开关和适配器。

制作3D打印假肢采用哪些步骤

制造过程包括几个基本步骤。首先，组装传动装置，包括电机、编码器和变速箱。然后，制造手指，这个过程包括构建内部骨骼、硅胶成型、集成压力传感器，并将金属附着到传动装置上。手掌也使用碳纤维加固材料制造，以确保强度。电子组件至关重要，手掌中的打印电路板负责电机控制和与其它设备的蓝牙通信。最后，使用防水织物和密封件确保完全防水。

仿生手组装完成后，会送给专业临床医生，由他们为患者进行安装。然后，患者定制一个特殊的插座，将仿生手连接到自己的残肢上。患者可以使用肌肉传感器直观地控制仿生手。

△通过3D打印技术，新的假肢不仅价格更便宜，而且性能更强

PSYONIC未来的发展计划

公司目前正在积极研究两个主要领域：首先，将它们的设备与人体骨骼直接整合；其次，直接神经控制的可能性，使手指能够运动和感知。公司的目标是在五年内开发出一种能够支持铁人三项的辅助腿。

值得注意的是，仿生手正在全球范围内的机器人上使用，甚至被NASA和Meta等机构考虑用于太空应用。如果有人正在设计一个机器人来完成类似于人类所执行的任务，那么仿生手由于设计特点和功能，可能是一个非常合适的选择之一。