一家医疗科技初创公司嗅到增材制造的成功气息
OVR技术转向多喷射融合3D打印在Protolabs发展VR体验
嗅觉是最古老、或许也是最能唤起记忆和情感的方法:想象一下新生儿的气味。从森林小径上飘来的冷杉的气息。战场的刺鼻气味,如柴油和燃烧的橡胶。气味是唯一与大脑的记忆和情感部分直接相关的感官,这使它成为影响认知和行为的强大工具。
将这种原始的感觉与快速发展的虚拟现实(VR)技术相结合是人类的使命表达技术这家公司位于佛蒙特州伯灵顿市。
该公司的开创性产品是OX1,这是一种轻便的无线专利设备,可以连接到VR头戴显示器的底部。为了增强VR体验的沉浸感和真实性,OX1会向用户鼻子下的一小块区域内喷射出微小的、毫秒级的各种香味液体。公司名称中的OVR代表“嗅觉虚拟现实”。
优化设计需要快速适应的灵活性,这Protolabs的Multi Jet Fusion工艺OVR科技公司设计主管兼联合创始人埃里克·库珀(Erik Cooper)表示,3D打印是该公司的工业3D打印技术之一。库珀表示,OVR Technology最初的重点是医疗保健、教育和培训,因为更快、更便宜、更容易获得的虚拟现实技术将推动医疗保健市场越来越多地采用这种技术。
库珀说,临床医生已经在使用现有的虚拟现实方法,通过沉浸式治疗和战争相关的气味来帮助患有PTSD的退伍军人重温和重新处理创伤经历。OVR的首席执行官Aaron Wisniewski在接受采访时表示,在中佛罗里达大学的一个项目中,超过三分之二的创伤后应激障碍患者在接受这样的治疗后没有了症状最近的TEDx演讲.
库珀表示,除了医疗保健外,OVR Technology还将培训、教育、娱乐、沉浸式体验(包括游戏)和带有香味的4D纪录片作为潜在市场。库珀说:“我们想从医疗保健和蓬勃发展的数字治疗市场开始。
创新设备需要迭代设计灵活性
库珀说,OVR技术面临的一个主要挑战是开发一种以前从未存在过的产品,尤其是一种以这种微观爆发的方式释放气味分子的产品。
库珀表示,OX1根据气味架构应用程序编程接口(API)产生这些气味,该API允许设计师为虚拟现实环境中物体的气味分配参数。例如,当使用者第一次拿起一个没有气味的物体时,当它靠近他或她的脸时,它会产生更强烈的气味。处于物体下风位置的用户可以在虚拟的微风中嗅到它的气味,但当处于物体上风位置的用户就无法嗅到它的气味。

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OVR技术公司需要一种具有成本效益的原型和小批量生产解决方案,才能将其OX1气味释放专利设备推向市场。 该公司采用了Protolabs公司的Multi Jet Fusion (MJF)工艺,利用MJF的机械性能和成本优势,在3D打印原型和小批量生产部件之前,采用其他传统方法进行规模化生产。
临床医生在医疗应用中使用OX1,因为该公司继续使用MJF部件进行设计创新和小批量生产。该公司能够比预期更早地将设备送到临床医生手中,同时仍在对设计进行更改,这意味着无需支付工装费用,然后再更换工装。 |
库珀说,该设备包括一个风扇来清除气味,但它的材料必须足够光滑,以防止捕获气味分子。材料也必须接近最终用于测试的部件。
库珀表示,此外,OX1的设计还必须与随着采用程度的提高而不断变化和快速改进的VR技术相配合。设计和开发中的灵活性以及快速改变形状因素的能力在现在以及在预测虚拟现实的下一步方面都是至关重要的
库珀和OVR技术公司的首席技术官马特·弗雷戈一起,用熔融沉积建模(FDM) 3D打印机制作了一些住房原型。但这并不适用于他所需要的几何类型。气味分子会粘在FDM过程中产生的小凹槽中,使它们不可能完全清除出外壳。
库珀说,OVR的团队使用了另一种工业3D打印工艺,立体光刻(SLA),有一台内部机器。但是材料不那么坚固,表面处理也不像成型零件那么好。
多喷射核聚变通过嗅觉测试
通过Protolabs公司的Multi Jet Fusion工艺,库珀可以灵活地快速改变零件的形状、光洁度和强度。Protolabs的周转时间和价格赢得了他的心即时设计分析和定价工具使这个过程更容易,匹配他之前的经验。
库珀说:“Protolabs一直在帮助我们从HP Multi Jet Fusion机器上获得高质量的尼龙部件。”
库珀还称赞了MJF部件的耐久性。库珀说:“如果我们要进入军事应用领域,我们将进行必要的测试,这看起来是很有可能的。”“我们必须进行跌落测试,电磁测试。这些部件必须与最终的材料非常相似,而多喷射核聚变恰好给了我们这一点。”
库珀说,他知道自己可以在几天内从Protolabs获得零件——基本上是按需制造——这有助于这家初创公司避免大量库存,并进一步支持快速的设计创新。
使用MJF进行小批量生产
库珀说,除了原型设计之外,OVR计划在OX1进行beta测试时使用MJF。他通常一次订购10台设备的零部件,公司会与早期采用者和有影响力的人合作,帮助验证技术。
库珀说,该设备可能会在明年晚些时候上市。在这种情况下,切换到2022世界杯足球赛时间表对于可能的10,000部分运行可能是有意义的。库珀解释说,转向工装的决定更多是由公司的里程碑和需求推动的,但他补充说,一旦OVR每年超过2000台,“我们肯定会转向工装。”到目前为止,这个版本的设计迭代和开发都已经解决了。”
在那之前,库柏可以满足于短时间内生产多达1000个MJF部件。在如此大体量的情况下,注塑模具的成本仍然难以证明,而且该设备2022世界杯足球赛时间表将需要4到5个不同的模具。虽然模具可以改变,但随着开发的继续,OX1的设计可能会经历一些大规模的改变。
库珀表示,OVR技术公司正在考虑在发布新机型时更换设备的方案,将旧的设计回收并翻新。
库珀说:“我们一直在推动研发,让它变得更好。”“保持敏捷和灵活,并保持附加内容的运行要容易得多。你现在不能一直保持一个档位。”