ENGINEERINGNET.BE - De business case voor humanoïden is nog onduidelijk maar hun evolutie is fenomenaal. Allemaal hebben ze wel platvoeten…
Axiles Bionics, de spin-off van de Brubotics onderzoeksgroep van de VUB in 2019, telt nu 24 mensen. Over enkele weken sluit het zijn tweede kapitaalronde. “We zochten 6 miljoen euro maar komen nu aan 7 à 8 miljoen”, rekent Cherelle. Stefan Yee, voorzitter van de beheerraad en CEO van de PE Group, neemt de lead, goed voor meer dan 2 miljoen euro. De European Innovation Council (EIC) volgt met 2 miljoen.
Eerder al, in 2023, verleende de EIC een grant van 2,5 miljoen euro om de bionische voet verder te ontwikkelen richting commercialisatie. Finance & Invest Brussels stapt mee voor iets minder dan één miljoen. De huidige aandeelhouders, het hele managementteam en deep pocket business angels komen over de brug met de rest.
“Dit valt op het juiste moment om internationaal te groeien”, zegt Cherelle die op drie pijlers wil groeien. “Sales en marketing, de verbreding van ons productportfolio -we gaan ook een bionische knie ontwikkelen- en tot slot ook de uitbreiding van onze operations en productie.”
Clutch
De afgestudeerde fysicus dacht nog een diploma engineering te halen maar leerde “heel toevallig” Brubotics kennen waar hij per direct een doctoraat kon beginnen. “Een short cut voor mij.” De prof had ook meteen een assistent nodig. “Ik sprong.” Cherelle was zes jaar assistent aan de VUB, gaf oefeningen mechanica aan eerstejaars en werkte in de onderzoeksgroep aan exoskeleton- en prothesetechnologie. Hij wijdde zijn doctoraat aan enkel-voet prothesen. “De meeste prothesen zijn star en stijf. Ze missen een enkelgewricht. Een op te lossen probleem.”
Toen hij in 2014 zijn PhD-thesis klaarde, ervoer hij nogal wat belangstelling van Amerikaanse en Chinese proffen. “Ze stelden veel vragen over mijn oplossing om de energie, opgedaan bij het zetten van de hiel, vast te houden en weer vrij te laten bij het afzetten van de tenen.” Hij heeft het specifiek over zijn ‘clutch’. Pas na de verdediging bekeek hij de patenteerbaarheid ervan. Bij de VUB vroeg men hoeveel het zou kosten en wat hij ermee zou doen. “Mijn opzet was toen helemaal niet een bedrijf op te richten. Maar… waarom ook niet?”
Tijdens zijn postdoc werkte Cherelle nog 3,5 jaar aan de spin-off terwijl hij prototypes ontwikkelde en bij potentiële investeerders pitchte. “Vanuit de filosofie: als zij erin geloven, dan ik ook. Het vergde toch 2,5 jaar en een kritische analyse van ons project door Stefan Yee vooraleer we dan op een paar maanden tijd 2,4 miljoen euro wisten op te halen bij business angels, familie, vrienden en management.”
Spin-off van Brubotics
Axiles Bionics werd opgericht op 1 februari 2019. Medeoprichters waren Felipe Gomez (CTO), Claire Cherelle (CRO) en Jacques Langhendries (CFO). In de beheerraad kwamen VUB alumni: Bart van Gael (gewezen CEO van HENRARD SA), Michel Delloye (gewezen CEO van de RTL Group, GBL, en private equity investeerder), Jean-Louis Anspach (CEO Teva Pharma CH & FR), Jacques Langhendries (gewezen CEO en oprichter van HiGH5 Recycling), en Stefan Yee (CEO van de PE Group) als voorzitter.
“We wierven mensen aan om een bionische prothese te maken met een gemotoriseerd enkelgewricht en AI-besturing dat bewegingen anticipeert.” In eerste instantie betekende dat prototypes ‘miniaturiseren’ om de voet-enkelprothese lichter en gebruiksvriendelijker te maken en de autonomie te vergroten. “Als de bionische voet stilvalt -batterij op- moet hij op een passieve manier minstens even comfortabel zijn als een klassieke prothese.”
In COVID-tijden testten meer dan 350 man Axiles bionische voet zonder batterij. “85% gaf aan dat hij beter aanvoelde dan de eigen prothese, met gemiddeld 22% meer comfort en 20 % minder vermoeidheid bij alle participanten. In het algemeen ervaarden ze een natuurlijker gevoel van stappen.” Die data zorgden voor een omslag in het bedrijf. “We konden namelijk al een relatief eenvoudiger product -wat reeds een significante vooruitgang betekende vergeleken met bestaande producten- naar de markt brengen en inkomen genereren terwijl we verder werkten aan de bionische voet, aan de Formule 1 van de prothesen.” Ondertussen sprokkelde de startup allerhande prijzen en tot circa 5 miljoen euro funding bij elkaar van o.a. Innoviris, de Koning Boudewijnstichting, YouthStart Entrepreneurship Fund 2021 (KBF) en de European Innovation Council.
De Lunaris-prothese
Eind 2022 kwam het eerste product, de Lunaris-prothese, de passieve versie van de bionische voet, op de markt. “Dan pas zie je ook de échte uitdaging: Hoe krijg je de prothese in de bestaande terugbetalingsregelingen?” Want Axiles Bionics moet focussen op de terugbetaalde patiënt. Een jaar later, in februari 2024, een doorbraak: “We konden de kost verlagen met een versie die binnen de terugbetaling valt.” De Lunaris Essential behoudt de essentiële functies van de biomimetische Lunaris IO maar past in de bestaande terugbetalingen van de meeste EU-landen.
Vandaag sleutelt de start-up nog aan een derde model: de gemotoriseerde bionische voet die nog niet vermarkt wordt. “We blijven de research pushen die niet valt onder de terugbetaling. Maar tegelijk vermarkten we versies die daar wel in vallen.” Vooral in België maar ook Spanje, Portugal, Duitsland, Luxemburg, Noorwegen,… “In Nederland is de terugbetaling zo laag dat we daar onmogelijk kunnen verkopen.” Axiles verkoopt via prothesisten. Zij maken de koker op maat, leveren componenten en stellen de prothese bij.
Stapsgewijs
“Stapsgewijs brengen we nu meerwaarde aan. ‘Stap voor stap’ maakt ook het adoptieproces minder moeilijk.” De kern blijft het nabootsen van de menselijke voet. “We pushen dat biomimetische nog veel verder.”
De designfilosofie wil het huidige product ook verder vereenvoudigen. “Waar we sterk in zijn, moet blijven. Waar anderen beter in zijn, moeten we minstens evenaren.” Zo weegt de Lunaris vandaag iets meer. “We overpresteren met een natuurlijk stappatroon, een groter bewegingsbereik, inversie, torsie-absorptie,… maar willen lichter worden.” Dat is niet zo makkelijk want men gebruikt al de meest hoogwaardige materialen zoals titanium, luchtvaartaluminium,… Het bedrijf 3D-print een zwarte voetcover in een kunststof foam. De gepatenteerde technologie, die geen investering in mallen vergt, biedt meer flexibiliteit en functionaliteit. “We sturen de mechanische eigenschappen lokaal bij. Ons zwarte ontwerp is een bewuste keuze naar branding toe: robotics, human biomechanics, AI,…”
Artificiële intelligentie
Al is de Lunaris IO een mechanische voet, er zit elektronica in om data te genereren waarmee het bedrijf zijn service wil verbeteren. “We focussen op de belangrijkste activiteiten in het dagelijks leven. De bionische prothese moet die goed -instantaan en zelfs predictief- managen. We ontwikkelden een eigen AI om de annotaties bij de massaal gegenereerde data van accelerometers, gyroscopen, hoekmeters,… te automatiseren.” Deep learning wordt getraind op de verschillende stappatronen, hellingen en trappen op- en aflopen,…
Het tweede AI-luik -reinforcement learning- is ‘work in progress’. “Wij geloven dat elke persoon anders stapt. We willen ervoor zorgen dat het systeem zich uiteindelijk aan de persoon aanpast.” Cherelle ziet een hele cloudinfrastructuur rond de Lunaris IO waarmee unsupervised reinforcement learning mogelijk wordt. De geregistreerde data kunnen ’s avonds opgeladen worden naar de cloud. ‘s Ochtends kunnen nieuwe parameters naar de prothese schuiven. Overdag kan de gebruiker ook feedback geven -duim omhoog/omlaag- en dat herhaal je tot alles naar een optimum convergeert. Selfservice door de gebruiker zonder dat er na de installatie nog een prothesist in de keten zit…
“Ooit zullen we antwoorden kunnen geven over hoe een prothese geoptimaliseerd moet worden. We starten met het opzetten van het eco-systeem en hopen hier in de toekomst een bijdrage te kunnen leveren in fundamenteel onderzoek. Vandaag is de Lunaris IO de enige ‘voet’ ter wereld met ingebouwde elektronica om data te registreren. Onze bionische ‘voet’ met ingebouwde motor zit nog in R&D. Die komt er binnen een paar jaar.”
Eén op duizend leeft met een amputatie
Eén persoon op duizend heeft in de ontwikkelde landen een beenamputatie. Zo’n 70% is het gevolg van alle amputaties (cardiovasculaire aandoeningen, diabetes,…) bij mensen met een levensverwachting van geen 4 jaar. “Deze mensen schuiven eerder naar een rolstoel. Dat is niet onze markt. Wij hopen vooral de levenskwaliteit van de 30% anderen, waarvan de amputatie het gevolg is van infecties, congenitale aandoeningen, (bot)kanker, of ongevallen, te verbeteren.”
