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

Plat dak specialist editie 2019

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 24/09/2019 tot 24/09/2020

eHealth interoperabiliteits-standaarden (HL7 FHIR)

Bluepoint - Brussel

van 24/09/2019 tot 25/09/2019

Basiscursus Grondmechanica 2019

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 25/09/2019 tot 4/12/2019

Integrale Productontwikkeling

KU Leuven Campus Kulak Kortrijk

donderdag 26 september 2019

CMSE hercertificering

Pilz Academy - Gent

donderdag 26 september 2019

Basic Course European Patent Rights and Patent Practice - 2nd year

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 26/09/2019 tot 18/06/2020

Keuze van de redactie

(19/9) Luminex en Sioen winnen Leeuw van de Export 2019

(18/9) ULiège neemt eerste 7 Tesla MRI-scanner in gebruik

(17/9) ArcelorMittal Gent installeerde grootste Belgische zonnedak

(17/9) umati showcase op EMO: nieuwe machinetaalstandaard

(11/9) Wetenschappers ontdekken elektrische geleiding in bacteriën (+video)

(11/9) Nieuwe technologie voor filtratie van organische microverontreinigingen

>> 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...

Luminex en Sioen winnen Leeuw van de Export 2019

Technologiebedrijf Luminex Network Intelligence (Genk) en producent van technisch textiel Sioen Industries (Ardooie) zijn de winnaars van de 18de editie van de Leeuw van de Export.

Havens Antwerpen en Rotterdam voortrekkers van energietransitie

De havenbedrijven pleiten ervoor dat de EU een steunende rol speelt bij het creëren van grote havenclusters, met infrastructuur voor waterstof, afvang en opslag van CO2, en windenergie.

Spoorvrachtoperator Lineas verdubbelt Antwerpse spoorcapaciteit

Om de impact van de Oosterweelwerken op de mobiliteit te verlichten, gaat Lineas de capaciteit op de treinen in en uit Antwerpen verdubbelen, een stijging van 2.600 naar 5.300 containers.

Sensor+Test lanceert nieuwe conferenties en nieuwe zalen in 2020

Na een succesvolle editie dit jaar zal Sensor+Test, toonaangevende beurs voor sensor-, meet- en testtechnologie, volgend jaar doorgaan in nieuwe hallen en tevens een topprogramma aanbieden.

Interuniversitaire consortia op zoek naar projecten

Vijf Vlaamse universiteiten gaan consortia opzetten met onderzoekers uit meerdere instellingen, iBOF geheten, met een budget van minstens 30 miljoen euro voor de eerste oproep.

ULiège neemt eerste 7 Tesla MRI-scanner in gebruik

De 7 Tesla MRI-scanner of MAGNETOM Terra met ultrahoge veldsterkte werd geïnstalleerd in het GIGA Cyclotron Research Center van ULiège, gespecialiseerd in in-vivo beeldvorming.

Nieuwe fabriek Europal Packaging klaar voor Industrie 4.0

Verpakkingsbedrijf Europal Packaging bouwt een tweede site in Doornik, op de industriezone van Blandain. Tegen de zomer van 2020 moet deze nieuwe state-of-the art fabriek operationeel zijn.

Ontwikkeling nieuwe generatie astronomie-instrumenten

Om verdere stappen te maken in astronomieonderzoek is innovatie op vlak van meetapparatuur nodig, bijvoorbeeld door radioantennes te ontwikkelen die in de ruimte werken.

Whitepaper ‘Uw digitale transformatie met EPLAN’

Cloud computing, IoT en dataintegratie hebben een grote impact op industriële productiesystemen. Hoe speelt EPLAN in op deze evolutie? In de whitepaper ‘Uw digitale transformatie’ wordt getoond hoe u dankzij een efficiënte uitwisseling van slimme data tussen de verschillende bedrijfsprocessen uw efficiëntie kunt verhogen. >>

Partners