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在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校攻读博士学位期间，Aadeel Akhtar便已经开始研究一种概念型仿生假手，这种假手将比市场上的替代品更快、更实用、更实惠。在最初的博士研究基础上，Akhtar于2015年在美国加利福尼亚州圣地亚哥创立了Psyonic公司，将现在被称为Ability Hand（能力之手）的产品商业化。
Psyonic的假手有有两个主要组成部分：一个连接到肢体其余部分的承窝（类似插座），以及连接到承窝上的手本身。这些承窝的外层是碳纤维复合材料，是由假肢医生定制的，以适合不同的患者。手工部件由Psyonic团队内部制造，包括电子产品、硅树脂成型、模具制造、复合材料制造、聚合物3D打印和组装。 从第一个原型开始，Akhtar使用熔融沉积建模（FDM）来额外制造轻质手掌和手指组件，该原型是根据在线找到的开源人形机器人蓝图设计的。从最初的设计开始，又迭代了四个原型，所有的外部手部件都使用了3D打印塑料材料。
Akhtar介绍时指出，这些原型手是用来证明机械原理的，但当把它们投入实际应用时，他和他的团队意识到使用的材料并不合适。“我们开始与患者和临床医生谈论市场上其他由钢和注塑塑料制成的手，人们抱怨最多的是它们很容易折断，只是因为日常的小撞击，比如走路时手碰到桌子的侧面，”Akhtar说道。“现实生活中的手是柔韧的、灵活的，但在某些地方也是僵硬的，所以我们开始寻找用手来做到这一点的方法。” 对于手指，Psyonic团队使用了更柔韧的注射成型硅胶，而不是3D打印的聚合物，并用3D打印的柔性骨状内部结构加固。对于手掌和手背，他们需要一种结实、坚硬但重量轻的材料。Psyonic首席机械工程师James Austin解释道：“我们本可以使用非常厚的塑料来获得所需的强度和刚度，但这增加了很多重量。”Akhtar解释说，假手需要比正常人的手更轻：而正常人的手可以在手腕处支撑自己的重量，假手需要足够轻，以便于剩余肢体的其他部分支撑、抬起和放下。 对轻质、耐用材料的探索最终使Psyonic转向了复合材料。接下来的几款原型，直到今天的商业版，采用了一个更薄的3D打印塑料手掌，外部有约2毫米厚的碳纤维复合材料外壳。目前这一代的仿生手的重量为490克，据说比普通人手的重量轻20%左右。Akhtar说：“碳纤维在减轻重量方面发挥了巨大作用。除了重量轻，碳纤维还增强了塑料的强度，使我们能够站在手掌上，而不会折断手掌”。 每只手的碳纤维外壳由分成两半的部分组成。对于每一半，在两层干碳纤维织物或彩色混合玻璃纤维/碳纤维（由美国威斯康星州瓦苏Composite Envisions和美国新泽西州富兰克林的Soller Composites提供）之间，铺设一层冷冻环氧树脂。铝制工具由Psyonic设计和CNC加工的，然后将组件真空装袋并在烘箱中固化。固化完成，碳纤维外壳被修整并涂上一层透明涂层，然后用环氧树脂粘合到3D打印的手掌组件上，然后用手的其他部分组装。 最终研发出来的一只Ability Hand，它可以独立地移动每个手指，由连接在支架内残肢肌肉上的电极传感器或通过蓝牙应用程序进行控制。这只手是防水的，足够结实，可以承受重量，手指上有压力传感器，可以为用户复制触感。在美国，这只手由联邦医疗保险（Medicare）承保，并按可及性定价。
2019年秋季发布了“Ability Hand”的限量试运行，随后于2021年9月在美国国内发布。2022年，该公司搬迁至位于美国加利福尼亚州圣地亚哥的现有工厂。截至2023年初，目前有超过80名患者在使用这种仿生手，其中20多名患者在世界各地的研究实验室使用，包括美国NASA和瑞士苏黎世ETH。 |
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