Vincent Systems utilise PTC et une conception sophistiquée pour ses prothèses de mains

La main humaine est d’une grande complexité. Les doigts se plient à trois endroits, travaillent avec le pouce pour pincer et saisir, ou se réunissent pour former un poing. Pour la remplacer par un équivalent aussi sophistiqué, vous devriez non seulement créer une machine d’une flexibilité inouïe mais aussi concevoir un mécanisme de retour de façon à pouvoir saisir des objets délicats sans les casser, tout en lui donnant la force d’ouvrir un pot récalcitrant.

C’est le but poursuivi par Vincent Systems. Depuis 2009, les ingénieurs de cette entreprise allemande cherchent à réunir toutes ces fonctions dans un objet d’un poids de 250 grammes et de la taille d’une main. Voici comment ils construisent leur merveille bionique.

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Le système de main Vincent Partial permet une restauration correcte, du point de vue anatomique et biomécanique, de la fonction saisir-tenir active.

Pour avoir la bonne échelle, ils numérisent la main opposée. La version numérique est importée dans PTC Creo, puis dupliquée par symétrie afin de déterminer les cotes externes de la nouvelle main. Le PDG Dr Stefan Schulz explique que son équipe (qui travaille avec le partenaire PTC INNEO) a utilisé cette méthode pour créer des mains destinées à des patients dès 5 ans. Il déclare d’ailleurs que son entreprise est la première à offrir une main bionique pour enfant.

À l’intérieur de la main, l’équipe d’ingénierie modélise un ensemble de six moteurs, un pour chaque doigt et deux pour le pouce. Les moteurs activent un système d’engrenage propriétaire de 10 mm de diamètre avec un couple de 2 Nm.

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VINCENTevolution 2 est une main compacte en alliage d’aluminium ultra-résistant et optimisée de façon biomécanique combinant 10 axes bidirectionnels pilotés par moteur.

Le résultat est un appareil capable de produire des dizaines de schémas de préhension, par exemple une fermeture en trois points dans laquelle les deux premiers doigts rejoignent le pouce ou un simple geste du pouce en l’air (autostop).

4bdace667efd631e30d2f4d353145b00Pour obtenir la force souhaitée sans alourdir l’appareil, les ingénieurs construisent la main avec de la fibre de carbone et du polyuréthane, et la recouvrent ensuite de caoutchouc et de plastique pour lui conférer un toucher humain doux. Un moteur supplémentaire procure un retour d’information au porteur de la prothèse via des vibrations indiquant la force utilisée.

Écoutez Dr Stefan Schulz, PDG de Vincent Systems, présenter son entreprise et sa vision.

(Remarque. La vidéo est en allemand mais des sous-titres en anglais sont disponibles. En bas de la fenêtre de la vidéo, cliquez sur le bouton Sous-titres [CC]. Cliquez sur la flèche de défilement, sélectionnez Traduire les sous-titres, puis Anglais – English. Cliquez ensuite sur OK.)

Au cours du processus de conception, les ingénieurs utilisent PTC Creo pour la conception, l’analyse et la simulation, et pour s’assurer que le modèle fonctionne comme prévu, bien avant le prototypage physique et la production.

Vincent Systems PTC Creo

Les concepteurs Vincent utilisent PTC Creo pour la conception, l’analyse et la simulation des prothèses de main.

Aujourd’hui aux États-Unis, des dizaines de milliers de personnes vivent sans mains et sans doigts, en raison d’un accident, d’une maladie ou d’une malformation congénitale. Si des prothèses sont disponibles depuis bien longtemps, les conceptions Vincent apportent bien plus. En plus d’être très fonctionnelles, elles sont aussi attrayantes.

« Nous avons gagné plusieurs prix de conception avec notre main », déclare Dr Schulz. « Pour le patient, c’est positif d’avoir une main travaillée et non une vieille prothèse. C’est un design de haute qualité que le porteur souhaite montrer aux autres. »

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Cette année, l’équipe a remporté le prix Silver Design Award for Industrial Design en Allemagne, et en 2013 le prix de l’innovation CyberChampions Awards.

Dans un webinaire récent hébergé par Tech Briefs Media Group, Dr Schulz parle de la technologie révolutionnaire de son entreprise, du rôle joué par PTC Creo et KeyShot dans le développement des produits Vincent, et des récompenses reçues pour ces derniers. Vous pouvez suivre le webinaire enregistré ici pour en savoir plus sur cette entreprise remarquable et sa technologie.

Note de l’éditeur : Des entreprises comme Vincent Systems et College Park Industries aident les gens à surmonter les obstacles les plus difficiles. Reggie Showers, champion de courses de dragster motos deux temps, Haley Higdon et beaucoup d’autres sont la preuve vivante que les gens qui croient en eux peuvent surmonter les épreuves les plus difficiles.
Crédit photo : Vincent Systems.

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