Exoskelet voor bovenlichaam met arm- en handassistentie - artikel

Plant & Factory 9/03/2016 11:17:46

Op de Smart Systems Industry Summit van DSPValley eind vorig jaar in Mechelen, presenteerde het Hamse COMmeto het AXO-Suit exoskelet project.

Lees hieronder verder   
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Waterstof Dagen

RNSYC - Oostende

van 26/08/2019 tot 30/08/2019

Robots-Cobots: vriend op het werk, vriend in huis

UAntwerpen Campus Groenenborger

donderdag 5 september 2019

Bouwstenen van geïntegreerd aanwezigheidsbeleid

BluePoint Antwerpen (Agoria Academy)

maandag 9 september 2019

Rittal vakseminarie industriële systeemkasten

Laakdal

donderdag 12 september 2019

EMO Hannover

Messegelände - Hannover (D)

van 16/09/2019 tot 21/09/2019

Eerstelijns onderhoud op industriële tandwielkasten

MGH Servicecenter Machelen

dinsdag 17 september 2019

Keuze van de redactie

(1/7) Onderzoek: wagenziekte voorkomen in zelfrijdende auto’s

(1/7) Antwerpen schakelt Arcadis in om klimaatambities waar te maken

(26/6) Port of Antwerp en UAntwerpen leggen innovatieve asfaltweg aan

(26/6) Haven van Oostende organiseert Waterstofdagen

(24/6) Tankopslagbedrijf Standic vestigt zich in Antwerpse haven

(24/6) ENGIE verhoogt vermogen centrale van Coo-Trois-Ponts

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - «Vandaag hebben we in het lab een pre-prototype dat over zes maanden een prototype wordt. Tegen 2018 hebben we een exoskelet voor het bovenlichaam, met arm- en handassistentie», claimt business development manager Michel D’havé.

De uiteindelijke bedoeling is een exoskelet voor het gehele lichaam, inclusief de benen, die vooral ouderen actief en mobiel kan houden. De opzet van het EU-project is een vermarktbaar product.

«De markt voor exo-skeletten kan alleen maar groeien», zegt Michel D’havé die wijst naar de verouderende bevolking en het belang dat die aan mobiliteit hecht. Een exoskelet moet aan een aantal criteria voldoen. Het moet draagbaar zijn, veilig en betrouwbaar, m.a.w. de gebruiker moet in controle blijven. Het toestel moet tegelijk lichtgewicht en sterk, maar ook in soepele materialen uitgevoerd zijn.

Biomechanisch moet het ontwerp optimaal zijn - vloeiende bewegingen bieden met de nodige vrijheidsgraden - maar ook moet het exoskelet de gebruiker de nodige extra kracht bezorgen om een beweging of handeling te kunnen uitvoeren die daarzonder niet meer mogelijk is. De aansturing moet een eenvoudige, intuïtieve gebruiksinterface hebben zodat er naderhand geen programmeur meer aan te pas komt. En dat alles moet tegen een aanvaardbare prijs.

«We denken dat het exoskelet voor het onderlichaam niet duurder mag zijn dan een elektrische rolstoel», poneert D’havé. «Reken 5.000 à 10.000 euro». Dat is een fractie van het prijskaartje van de huidige assistieve robots.

Drie delen
De AXO-Suit bestaat uit drie delen: bovenlichaam, inclusief de hand, onderlichaam en de combinatie van beide. Toepassingen voor dit exo-skelet: stappen, zich verplaatsen, iets beet pakken, duwen, trekken, vasthouden, manipuleren, dragen,... Van zitten naar staan in één beweging, zonder vallen.

Dat laatste vergt echter een ruggengraat. De huidige versie komt met een ‘passieve’ ruggengraat. Later volgt er een actieve ruggengraat. De uitdaging bestaat er in die te connecteren zodat hij steun verleent zonder dat de gebruiker immobiel wordt. «Autonoom wandelende rehabilitatie-robots zijn nog niet beschikbaar», zegt D’havé. De Ekso suit van het Amerikaanse Ekso Bionics, het vroegere Berkeley Bionics, komt heel erg dicht in de buurt. Maar de kostprijs bedraagt zo’n 100.000 euro en de gebruiker heeft momenteel nog krukken nodig.

De mobiliteit van de arm hangt af van het schoudergewricht en de elleboog. De elleboog beweegt slechts in één vlak. De schouder heeft vijf vrijheidsgraden waarvan er twee actief gemotoriseerd zullen zijn en drie passief en enkel scharnieren. «We hebben een oplossing voor de schouder maar vandaag kan ik daar niks meer over zeggen», aldus D’havé die wijst naar het lopende patentproces.

Heel wat technologie die het project zal integreren komt uit de academische wereld. Andere, zoals de Zweedse Bioservo-handschoen, zijn reeds goed afgedekt.

Europees project
AXO-Suit is een Europees AAL-project (Active and Assisted Living) waaraan, naast COMmeto, ook andere Europese partners met een budget van bijna 3 miljoen euro drie jaar werken.

Het project telt meerdere Scandinavische partners waaronder de Zweedse Gävle universiteit en de hulpmiddelencentrale Hjälpmedelsteknik, maar ook Bioservo, dat zijn actieve handschoen zal integreren in het exo-skelet. Verder de Deense universiteit van Aalborg - dat het bovenlichaam van het exoskelet ontwikkelt - en Welldana (hulpmiddelencentrale), het Ierse MTD Precision Engineering (onderdelenfabricage en CAD) en de universiteit van Limerick - die ook betrokken is in het Robomate-project, een exoskelet voor industriële toepassingen, zie op pag. 33 - die zal instaan voor modellering en simulatie.

COMmeto, dat vooral actief was in domotica, interoperabiliteit en integratie, trok enkele jaren geleden de richting 'gezondheid' op met projecten rond draadloze EEG, Body Area Networks en EpiSafe, een epilepsie-monitor/alarm. Het verzorgde met Fallrisk trouwens al eerder een researchproject in deze sector.



Oorspronkelijk zouden VUB en SAS partneren in het AXO-Suit project, maar toen dat span niet lukte, wist COMmeto de aflossing binnen het consortium te verzekeren. Nu staat COMmeto in voor de software architectuur, het ontwerp van de elektronica en de torso die boven- en onderlichaam verbindt. Maar ook de algehele integratie en testen en de externe communicatie.

Bandbreedte
Het elektrisch aangedreven exoskelet zal maxon-motoren gebruiken van 48V voor de heup en 24V voor de rest. Dat betekent tegelijk dat er veel batterij-energie nodig zal zijn. De arm zal bijvoorbeeld 24 sensoren bevatten. Dat vergt heel wat bandbreedte. Hoeveel? «Die van een standaard krachtsensor maal 24», glimlacht D’havé.

«CANbus zullen we gebruiken voor sensoring dicht bij de motor maar de rest moet sneller en vergt meer bandbreedte. We bekijken nog wat kan». Anderzijds: «We zitten in een lab-omgeving. We moeten meerdere keuzes tegelijk nemen. Sommige zaken gaan ook vlotter dan verwacht». Hij verwijst naar de algoritmes van de universiteit van Aalborg die vloeiende bewegingen helpen realiseren. «Binnen zes maanden zal het al veel duidelijker zijn». << (foto's: LDS, COMmeto, Ekso Bionics)
door Luc De Smet, Engineeringnet

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Natuurkundigen van het Institute of Physics (Universiteit van Amsterdam) hebben aangetoond dat deze twee bouwstenen voor quantumcomputers op een nuttige manier zijn te combineren.

Inliner voor tankcontainers voorkomt schoonmaken en laadrestricties

De plaatsing van een kunststof zak (inliner) in de tankcontainer, voorkomt de stap naar een cleaning station: een grote besparing. Zo'n maagdelijke tank maakt ook laadrestricties overbodig.

Global Sea Mineral Resources kiest voor verantwoord diepzeeonderzoek

Global Sea Mineral Resources (GSR) onderzoekt de ontginning van polymetallische knollen sinds 2012. Hiervoor werken ze samen met wetenschappers van verschillende universiteiten wereldwijd.

Oplosmiddel creëert 2 halfgeleiders uit 1 polymeer

Een internationaal onderzoeksteam ontwikkelde een methode om twee halfgeleiders uit één polymeer te maken, door het oplosmiddel te veranderen waaruit de polymeerfilm gemaakt wordt.

Open IoT-platform moet Waals energienetwerk uitbalanceren

De Waalse energieverdeler ORES doet een beroep op het open IoT-platform MindSphere van Siemens voor haar E-Cloud-project in de economische zone ZAE in Doornik.

Nieuw Europees netwerk stimuleert industriële toepassing lignine

LignoCOST is gericht op de ontwikkeling van een pan-Europees netwerk, dat de totale waardeketen bestrijkt van lignine: van grondstof tot rendabele en duurzame eindproducten.

1,7 miljoen euro extra VLIF-steun voor praktijkonderzoek

Dit bedrag gaat naar tien innovatieve investeringen in praktijkcentra voor land- en tuinbouwonderzoek, zoals het Proefcentrum Hoogstraten, Inagro en het Landbouwcentrum voor Voedergewassen.

Group Machiels neemt meerderheidsparticipatie in Waterleau

Het doel van deze participatie is om cruciale technologie inzake waterzuivering verder te verankeren in België en deze ook wereldwijd te vermarkten, in eerste instantie in Zuid-Amerika.

SIMATIC PCS neo: nieuwe normen voor procesautomatisering

Siemens stelt nieuwe normen in de procesautomatisering en presenteerde op de Hannover Messe 2019 een innovatief, webbased Process Control System voor alle industrieën. SIMATIC PCS neo is gloednieuwe systeemsoftware die bedrijven in de procesindustrie unieke mogelijkheden biedt in het tijdperk van digitalisering. >>

Partners