PSYONIC의 민첩한 제조:생체공학 손을 저렴하고 접근 가능하게 만들기

"우리가 손에 대한 접근성을 훨씬 더 높일 수 있었던 이유 중 하나는 환자의 접근성을 10%에서 75%로 확대하여 손의 생산 비용을 획기적으로 낮출 수 있었기 때문입니다. 그리고 그 중 가장 큰 구성 요소 중 하나는 3D 프린팅이었습니다."

Aadeel Akhtar 박사, PSYONIC 창립자 겸 CEO

PSYONIC이 Ability Hand를 처음 출시했을 때, 그 목표는 단순히 더 빠르고 더 유능한 생체공학 의족을 만드는 것이 아니라 더 많은 사람들이 실제로 감당하고 접근할 수 있는 의족을 만드는 것이었습니다. 그 야망에는 내구성, 가벼운 무게, 정밀한 허용 오차, 보험 및 메디케어 보장에 따른 엄격한 비용 목표 등 엄격한 제약이 따릅니다. 불과 몇 년 만에 Formlabs 3D 프린터와 같은 최첨단 도구의 도움으로 PSYONIC은 그 목표를 향해 실질적인 진전을 이루었습니다. 

2022년 PSYONIC과 마지막으로 대화한 이후 일리노이주 7명에서 샌디에이고 50명 이상으로 팀이 성장했으며, 사내 제조 규모를 5배 이상 확장하고 파트너십을 구축했으며 시장에서 가장 빠른 생체공학 손인 Ability Hand에 기능을 추가했습니다. 

이러한 성장은 신속한 반복, 수직적 통합, 유연한 툴링을 기반으로 구축된 민첩한 생산 모델을 통해 가능해졌습니다. 내부 3D 프린팅을 통해 PSYONIC은 비용을 낮추고 품질을 높게 유지하면서 프로토타입 제작, 툴링 및 최종 사용 생산 사이를 빠르게 이동할 수 있었습니다.

"3D 프린팅을 통해 회사 전체가 실현될 수 있었고 이는 우리 형성에 매우 중요했습니다. 우리는 9세대가 넘는 Ability Hand를 거쳤으며 처음 4~5세대가 완전히 3D 프린팅된 것을 포함하여 수년 동안 모두 다양한 형태의 3D 프린팅을 사용해 왔습니다. 그리고 이로 인해 우리에 대한 진입 장벽이 낮아졌습니다."

Aadeel Akhtar 박사, PSYONIC 창립자 겸 CEO

PSYONIC의 Ability Hand는 가볍고 내구성이 뛰어난 생체공학 손으로 최초로 터치 피드백을 제공합니다. 현재 NASA, Meta, Google, Amazon, Hexagon을 포함한 50개 이상의 주요 산업용 로봇 회사의 로봇 외에도 250명이 넘는 사람들이 사용하는 Ability Hand는 환자가 접근할 수 있으며 Medicare의 적용을 받습니다. 내부 3D 프린팅은 PSYONIC의 수직적 통합의 일부이며 비용을 절감하여 Ability Hand를 더 저렴하게 만드는 동시에 더 빠른 반복을 가능하게 합니다.

PSYONIC의 크리에이티브 마케팅 관리자인 Dale DiMassi는 특별히 제작된 명확한 Ability Hand를 사용하여 터치 피드백을 시연합니다.

깨끗한 손의 손바닥은 BioMed 내구성 수지로 3D 프린팅되었으며 LED는 손가락 피드백을 표시하여 사용자에게 진동으로 전달됩니다.

PSYONIC은 NASA, Meta, Google, Amazon 및 Hexagon을 포함한 50개 이상의 최고의 로봇 회사와 협력하고 있습니다.

인간 Ability Hand 사용자의 피드백은 로봇 공학 애플리케이션을 주도하여 혁신을 촉진합니다.

손에 사용할 재료를 선택할 때 내구성, 비용 및 무게가 중요합니다. Akhtar는 "우리는 항상 3D 프린팅 재료부터 복합재, 다양한 실리콘에 이르기까지 모든 종류의 재료를 신속하게 프로토타입화하고 시험하면서 찢어짐 저항성과 부서지기 쉬운 정도, 충격 저항성 등을 확인하고 있습니다. 또한 접근성이 얼마나 좋은가요? Medicare에서 보장할 수 있을 만큼 저렴한 비용으로 많은 재료를 만들 수 있습니까?"라고 말합니다. 

무게 중요하다; 어빌리티 핸드는 약 520g으로 사람 손보다 가벼워야 합니다. Aadeel은 "팔을 안쪽으로 꽂는 소켓에 장착하면 거의 두 배나 무겁게 느껴질 수 있습니다. 그래서 우리는 사용자에게 필요한 성능을 제공할 수 있는지 확인하고 싶습니다."라고 말합니다. 가벼운 3D 프린팅 소재 덕분에 Ability Hand의 무게는 490g에 불과합니다.

비용 접근성 측면에서 핵심입니다. PSYONIC은 비용을 낮게 유지하여 피보험자의 10%에서 피보험자의 75%까지 접근성을 확대했습니다. 비용 효율성은 민첩한 사내 제조와 신중한 재료 선택에서 비롯됩니다. 

내구성 Ability Hand의 수명이 길어지도록 보장합니다. 이는 의료 보장에 중요하고 터치 감도와 피드백을 전달하는 데 필요한 기술을 보호하는 데 중요합니다.

"식료품을 나르거나 모래주머니를 들고 다닐 때 손이 피로해지지 않습니다. 그 무게를 편안하게 지탱할 수 있고 손이 그것을 지탱합니다. 또한 손을 사용하여 한계까지 밀어붙이는 것이 어떤 것인지 보여주는 몇 가지 시연도 했습니다. 우리는 손으로 야구를 하고, 보드를 치고, 가라데 시연과 역도를 했습니다. 저는 손으로 90파운드 케틀벨을 들었습니다. 그래서 그냥 손으로 이 모든 일을 할 수 있습니다. 평범한 식료품을 나르는 일부터 손이 할 수 있는 일의 한계를 뛰어넘는 극단적인 일까지.”

- Dale DiMassi, PSYONIC 크리에이티브 마케팅 관리자

Austin은 다양한 Formlabs SLA 재료로 프로토타입을 보여줍니다. 왼쪽부터 Tough 1500 Resin, Rigid 10K Resin, Tough 1500 Resin 및 BioMed Durable Resin

"Formlabs 재료를 사용하는 것은 손의 다양한 내부 구성 요소를 신속하게 반복하는 데 정말 중요했습니다. 특히 FDM으로 시작했지만 작은 공간에 아주 작은 기어와 모터를 조립하는 데 필요한 정밀한 공차를 얻을 수 없었기 때문입니다."

Aadeel Akhtar 박사, PSYONIC 창립자 겸 CEO

Tough 1500 Resin, Tough 2000 Resin, BioMed Durable Resin 및 Rigid 10K Resin을 포함한 레진을 통해 PSYONIC은 내충격성 또는 내열성 금형 및 내부 부품을 개발할 수 있습니다. Akhtar는 "우리가 불타오르는 판자를 부수고 팔씨름을 했던 손의 내부에는 Formlabs에서 인쇄한 구성 요소가 들어 있었는데 이는 재료의 강도와 우리가 이 재료로 무엇을 할 수 있는지를 보여주는 증거였습니다."라고 Akhtar는 말합니다.

PSYONIC은 항상 Ability Hand를 자체적으로 제조해 왔으며 이는 회사가 성장함에 따라 변하지 않았습니다. 하지만 제조 방식은 그랬습니다. 

2025년 초 PSYONIC은 한 달에 약 20개의 핸드를 생산하고 있었습니다. 8개월 후, 생산량은 5배로 늘었습니다. PSYONIC은 전 세계적으로 손을 잃은 1,000만 명에게 Ability Hands를 제공하고 로봇 공학용 손에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해 노력하면서 생산량은 계속해서 증가하고 있습니다.

PSYONIC의 샌디에고 제조 현장에는 지속적인 성장의 여지가 있습니다.

비용을 낮게 유지하기 위해 어떤 부품을 아웃소싱할 것인지, 어떤 부품을 사내에서 생산할 것인지에 대한 지속적인 재평가가 이루어집니다. 원래 3D 프린팅된 일부 금형은 나중에 아웃소싱되어 아크릴로 가공되었습니다. 그러나 신속한 사내 생산의 이점은 부품 설계 변경이나 공급업체 문제가 생산에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미합니다. 

아래 그림의 Tough 1500 Resin과 같은 조립용 지그는 3D 프린팅되며, 새 지그가 필요할 경우 오스틴이 재프린팅 지그를 사용합니다. 3D 프린팅 제조 기능은 아웃소싱 부품에 비해 생산을 간소화하고 일정을 단축하는 데 도움이 됩니다. 또한, 아웃소싱 부품을 기다리지 않고 인쇄를 통해 새 버전이나 작업 흐름으로 인한 변경 사항을 쉽게 구현할 수 있습니다.

지그는 폴리프로필렌(PP)에 필적하는 강도, 강성 및 인성을 갖춘 소재인 Tough 1500 Resin의 Form 4로 3D 프린팅되었습니다.

PSYONIC은 접근 가능한 손의 생산을 반복하고 확장하는 것 외에도 손목, 팔꿈치, 무릎 및 발목을 포함한 차세대 생체 공학적 팔다리와 이식된 전극 및 골 통합을 위해 빠르게 노력하고 있으며 이를 통해 훨씬 더 미세한 제어 및 감각이 가능합니다. 

Akhtar는 "우리는 생각에 의해 직접 제어되는 차세대 생체 공학적 팔다리를 잠금 해제할 것입니다. 인간 측면에서 우리가 이룩한 발전은 로봇에게 일을 더 잘하는 방법을 가르칠 수도 있습니다. 이는 둘 사이의 공생 관계입니다."라고 말합니다. 

Formlabs 3D 프린터를 살펴보거나 영업팀에 문의하여 자세한 내용을 알아보거나 무료 샘플 부품을 요청하여 Formlabs 재료를 직접 평가해 보세요.

Ability Hand를 시장에서 가장 접근하기 쉬운 손으로 만드는 것 외에도 PSYONIC은 운동 범위 프로젝트를 통해 사지 장애가 있는 사람들에게 사지 및 임상 서비스를 기부하는 Ability Fund를 설립했습니다. 여기에서 능력 기금에 대해 자세히 알아보세요.