PSYONIC如何利用敏捷製造打造世界上最容易使用的仿生手

當 PSYONIC 首次推出 Ability Hand 時，目標不僅僅是打造一款更快或功能更強的仿生肢體，而是要讓更多人真正負擔得起、用得上。這個抱負伴隨著一系列嚴苛的限制條件：耐用性、輕量化、精細公差，以及由保險與聯邦醫療補助（Medicare）覆蓋率所驅動的嚴格成本目標。在短短數年間，借助 Formlabs 3D 列印機等尖端工具，PSYONIC 在實現這一目標上取得了實質性進展。

自 2022 年我們上次與 PSYONIC 對話以來，他們已從伊利諾州一支七人團隊，成長為聖地牙哥逾 50 人的規模，內部製造產能擴大超過 5 倍，建立起多項合作夥伴關係，並持續為市場上速度最快的仿生手 Ability Hand 增添新功能。這一成長得益於圍繞快速迭代、垂直整合與彈性工裝所建立的敏捷生產模式。內部 3D 列印使 PSYONIC 得以在原型製作、工裝生產與最終用途生產之間靈活切換，同時保持低成本與高品質。

PSYONIC 的 Ability Hand 是一款輕巧耐用的仿生手，也是首款提供觸覺回饋的仿生手。目前已有超過 250 名用戶使用，並被 NASA、Meta、Google、Amazon 和 Hexagon 等超過 50 家頂尖工業機器人公司的機器人所採用。Ability Hand 對患者開放且受 Medicare 覆蓋。內部 3D 列印是 PSYONIC 垂直整合的一部分，有效降低成本，讓 Ability Hand 更加平價，同時加速迭代進程。

PSYONIC 創意行銷經理 Dale DiMassi 展示透明版 Ability Hand 的觸覺回饋功能。

透明版仿生手的手掌以 BioMed Durable 樹脂 3D 列印而成，LED 燈顯示手指的回饋訊號，並以振動的方式傳遞給使用者。

PSYONIC 與超過 50 家頂尖機器人公司合作，包括 NASA、Meta、Google、Amazon 和 Hexagon。

人類 Ability Hand 使用者的回饋同樣推動了機器人應用的發展——激發源源不絕的創新。

可靠且靈活的工具

Austin 在 PSYONIC 使用 Form 4 生態系統進行原型製作，以及列印 Ability Hand 的治具、模具和零件。

自創立以來，PSYONIC 一直使用 Formlabs 3D 列印機進行低成本原型製作。受限於公司規模和資源，PSYONIC 無法與大型公司的製造規模抗衡，但在內部快速開發技術的能力，為他們帶來了競爭優勢，並最終促成了公司的成長。首席機械工程師 James Austin 表示：「3D 列印在我們的原型製作、研發和迭代方面讓我們遙遙領先，以更少的資源實現了更多可能。」

隨著公司的成長，3D 列印賦予了 PSYONIC 更大的靈活性。Austin 可以列印測試治具、模具和仿生手零件，並根據任何時間點所需的數量和時程，在 3D 列印、機加工和注模成型之間靈活切換。內部配備 Formlabs 立體光刻（SLA）3D 列印機，意味著治具、夾具、模具或原型可在數小時內完成列印，確保研發與最終用途製造雙線順暢運行。

這個以 Form 4 用 Clear 透明樹脂列印的 3D 列印模具，用於手指的包覆成型（overmolding）。透明樹脂的透明性非常適合低溫包覆成型應用，讓您能夠直觀監察成型過程，並在必要時更早進行調整。

耐用、美觀且具成本效益的材料

耐用性、成本與重量是選擇仿生手材料時的關鍵考量因素。Akhtar 表示：「我們始終在快速進行原型製作，嘗試各種不同材料，從 3D 列印材料到複合材料、各種矽膠，測試撕裂強度、脆性和抗衝擊性等特性。但同時，材料的可及性也很重要——我們能以足夠低廉的成本大量生產，讓 Medicare 仍能覆蓋嗎？」

重量至關重要；Ability Hand 必須比人手（約 520 克）更輕。Aadeel 說：「一旦安裝在你將手臂套入的接受腔上，感覺可能幾乎重了兩倍。所以我們必須確保能為用戶提供所需的性能。」部分得益於輕量化的 3D 列印材料，Ability Hand 的重量僅為 490 克。

成本是影響可及性的關鍵。PSYONIC 透過控制成本，將可取得仿生手的投保人比例從僅 10% 擴大至 75%。成本效益來自敏捷的內部製造，以及對材料的謹慎選擇。耐用性確保 Ability Hand 具有使用壽命，這對於 Medicare 覆蓋和保護觸覺靈敏度及回饋所需的技術至關重要。

「提著購物袋或沙袋時，這隻手不會出現疲勞或失效的情況。它能舒適地承受那份重量，而且手也能應付得了。我還做過一些極限挑戰展示，包括打棒球、揮拳穿板、空手道演示和舉重——我用這隻手舉起了 90 磅的壺鈴。從日常的提購物袋，到真正挑戰仿生手極限的更激烈項目，涵蓋了各種各樣的情境。」- Dale DiMassi，創意行銷經理，PSYONIC

Austin 展示以不同 Formlabs SLA 材料製作的原型。由左至右分別為：Tough 1500 樹脂、Rigid 10K 樹脂、Tough 1500 樹脂，以及 BioMed Durable 樹脂。

包括 Tough 1500 樹脂、Tough 2000 樹脂、BioMed Durable 樹脂和 Rigid 10K 樹脂在內的多種樹脂，使 PSYONIC 能夠開發具有抗衝擊或耐高溫特性的模具和內部零件。Akhtar 說：「我們用來進行燃燒木板破打和掰手腕的仿生手，其內部都有 Formlabs 列印的零件，這充分證明了這些材料的強度，以及我們能夠用這些材料實現的可能性。」

提升產能，實現五倍量產

PSYONIC 一直將 Ability Hand 的製造保留在內部，這一點隨著公司成長並未改變——雖然製造的形式已有所不同。2025 年初，PSYONIC 每月生產約 20 隻仿生手。八個月後，產量提升至五倍——並且隨著 PSYONIC 努力向全球 1,000 萬名肢體缺失者交付 Ability Hand，以及應對機器人應用市場日益增長的需求，產量仍在持續增加。

PSYONIC 聖地牙哥製造廠房預留了持續擴張的空間。

為保持低成本，公司持續重新評估哪些零件需要外包生產，哪些將在內部製造。部分最初以 3D 列印製作的模具，後來改為外包並以壓克力機加工而成。然而，內部敏捷生產的優勢在於，零件的設計變更或供應商問題不會影響生產。用於組裝的治具（如下圖以 Tough 1500 樹脂製作的版本）採用 3D 列印，Austin 會在需要時重新列印治具。能夠以 3D 列印製造生產輔助工具，與外包零件相比，可有效簡化生產流程並縮短時程。此外，因版本更新或工作流程調整而需要的變更，可直接透過列印快速實現，無需等待外包零件。

治具以 Form 4 使用 Tough 1500 樹脂進行 3D 列印，這種材料的強度、剛性和韌性可與聚丙烯（PP）相媲美。

下一代仿生肢體

除了持續迭代和擴大可及性仿生手的生產規模外，PSYONIC 正快速朝向下一代仿生肢體邁進——包括手腕、手肘、膝蓋和腳踝——以及植入式電極和骨整合技術，這將允許更精細的控制和感知。

Akhtar 表示：「我們將解鎖能夠直接由思想控制的新一代仿生肢體。我們在人類方面取得的進步，也能教導機器人如何更好地完成任務——兩者之間是一種共生關係。」

除了讓 Ability Hand 成為市場上最易取得的仿生手外，PSYONIC 還設立了 Ability Fund，透過 Range of Motion Project 向有肢體差異的人士捐贈義肢和臨床服務。