AMPFoot zoekt investeerders voor spin-off - artikel

Plant & Factory 8/08/2017 10:02:36

«De huidige voetprothesen zijn heel slecht», zegt researcher Pierre Cherelle aan de VUB. Hij werkt aan bionische voeten van de nieuwste generatie en wil een spin-off opzetten.

Lees hieronder verder   
Verwant

“Proof of Concept Grant” voor bouw speciale 3D-PIV microscoop

Beter inzicht in bijzondere eigenschappen van water

Onderzoek: Zwaartekracht beschrijven, zonder zwaartekracht

Autoruiten en zonnepanelen gaan zichzelf reinigen

KU Leuven-onderzoekers stap dichter bij nieuwe generatie zonnepanelen

Synthetische huid laat robots zweten

>> Meer verwant nieuws
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 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

(19/8) VUB en ULB starten proefproject met zelfrijdende shuttlebus

(19/8) Primeur: Nederlandse waterstofwagen verslaat benzine racewagens

(12/8) Indaver scoort Schots afvalenergiecontract van 400 miljoen euro

(6/8) Masterproeffilmpje bezorgt ingenieur job bij Amazon

(15/7) Onderzoekers verhogen energiecapaciteit uit zonnepanelen

(3/7) Onthulling eerste hyperloopsysteem in Europa (+video)

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Cherelle verwacht dat er nog drie jaar ontwikkeling nodig is vooraleer zijn bionische prothesen de markt op kunnen. «Wat op academisch niveau ontwikkeld wordt, kan niet zomaar naar de markt. Er is de CE-markering. Medische apparaten zijn onderworpen aan specifieke regelgeving. Alles is heel erg protocollair en moet doorheen vele fasen», stelt Cherelle.

Die vertragende elementen zorgen voor een financieel lastig starttraject. Twee à drie jaar ‘door de woestijn trekken’ vergt een paar miljoen euro, verwacht hij. Ondertussen werkt hij samen met Verhaert en Brubotics, het VUB consortium rond human robotic onderzoek. «Het blijft een hele uitdaging een voet na te bootsen», zegt Cherelle.

Een mens doet 10.000 stappen per dag, 365 dagen per jaar. Met een elektronisch apparaat, dat drie jaar waarborg meekrijgt, betekent dat tussen de 3 en de 4 miljoen cycli. Bovendien is een prothese iets heel persoonlijks.

«Geef je iemand een voet, dan wordt het de zijne of de hare. Elke persoon stapt anders. Met een ander energieverbruik. We designen op gemiddelde data maar ook op zo’n manier dat de prothese zich aanpast aan de persoon die hem aantrekt.».

Designvereisten
«De designvereisten moeten we nog precies vastleggen», zegt Cherelle. Om een persoon, die 180 cm meet en 80 kg weegt, één stap te laten zetten «heb je 23 joule nodig». Maar daarnaast is ook een bepaald koppel nodig op een heel precies ogenblik.

«Het koppel aan de enkel bij de propulsiefase is zo’n 120 Nm en dat moet geleverd worden in 0,1 à 0,2 seconden. Bij elke stap trekt er 100 kg aan de Achillespees. En dat is nog maar bij gewoon stappen. Het menselijk lichaam is ongelooflijk… Dat willen we in mensenformaat inbouwen».

Actuatorsysteem
Een complex actuatiesysteem -met actieve assistentie- zorgt ervoor dat de prothese zich aan het terrein aanpast, wanneer het vlak is of hellend, aan trappen, wanneer de persoon een rugzak draagt of een kind op de schouders neemt.

De kuitspieren, die verbonden zijn aan de Achillespees, duwen het lichaam naar voor bij het stappen. De enkel is het gewricht dat de meeste kracht ontwikkelt. «540% meer dan alle andere gewrichten», telt Cherelle. De knie? «Die levert geen energie bij het stappen. De knie dissipeert energie. Hij is eerder een rem.

Toch focusten marktleiders op de knie en ontwikkelden ‘elektrische knieën met hydraulische dempers. Die technologie wilden ze ook in de voet steken». Daarmee red je het niet, claimt Cherelle die meer potentieel ziet in de elektronische technologie maar «het oplossen van het batterijprobleem is nog niet evident».

Heel wat technische keuzes dienen nog gemaakt te worden. Het nodige koppel leveren met een elektrische motor alleen, zal niet lukken. «Met mechanische systemen is een multiplicator mogelijk. Ook kunnen we energie recupereren uit het stappen van de persoon».

Patenten
«De technologie bouwt op verschillende patenten. Sommige zijn in Europa al toegekend. Andere zijn hangende. «Mijn promotor en ik zijn de 'inventors'. De VUB heeft alle IP». Hoe de start-up van de technologie gebruik zal maken via IP transfer is nog in discussie. Het businessplan wordt nog uitgeschreven.

Het doel is uiteraard het stappen zo natuurlijk mogelijk na te bootsen. De enkel moet de energie leveren. Vandaag zijn 99% van de verkochte ‘'voeten' passief en weinig flexibel.» Cherelle heeft het over 'carbon voeten' die a.h.w. vastgeschroefd zitten op het onderbeen. Hoe dat voelt?

Vergelijk ze met het dragen van skibotten. «Passieve prothesen leiden tot onnatuurlijke, asymmetrische stappatronen, met knie-, heup- en/of rugpijn tot gevolg. Ze doen het lichaam slijten. Een amputatie is traumatiserend. Met een prothese en de vooruitgang die aanvankelijk gemaakt wordt, groeit de illusie dat ‘het allemaal wel ok wordt’. Maar al gauw wordt duidelijk dat dat niet zo is. Dat men zich niet makkelijk kan bukken, bijvoorbeeld. Dagdagelijkse handelingen worden moeilijk. Naast de psychische pijn volgt de fysieke pijn».

Geen traditioneel traject
Pierre Cherelle (32) is fysicus van opleiding. Zijn doctoraat maakte hij in de robotica onderzoeksgroep van prof. Dirk Lefeber. «Neen, geen traditioneel traject». Toen, tien jaar geleden, was de aandacht van de groep vooral gefocust op humanoïde robots -de wandelende Lucy- en robotprothesen met actuatoren en pneumatische spieren. Zijn komst luidde een verschuiving in naar mechanische passieve systemen en elektrisch gemotoriseerde actuatoren.

Hij heeft er zeven jaar doctoraatsonderzoek op zitten en bouwde drie prototypes van een bionische voet waarmee hij de proof of concept valideerde. Zijn project is gekend als het AMPFoot-project. Daarna zette hij zijn werk verder met middelen van Innoviris, het Brussels Gewest. In die drie jaar verfijnde hij nog een prototype. Nu zet hij de eindspurt in naar een spin-off.

Hij tekent de nodige profielen voor zijn startteam uit. «Aanvankelijk kan het met drie à vier man die op O&O focussen, met het ‘extended team’ bij Verhaert en Brubotics. Naderhand, wanneer we de verkoop opzetten, moeten we snel groeien». Hij zoekt investeerders.

Concurrenten ziet hij niet zozeer in de industrie maar in specifieke onderzoeksgroepen. Anderzijds merkt hij dat die industrie volop consolideert. Een paar weken geleden kocht het Duitse Ottobock de bionische hand van het Britse Steeper.

Die gaat voortaan verder als 'bebionic'. De andere marktleider is het Ijslandse Össur. «De orthopedische sector is een conservatieve, trage markt. Ook omdat het zo’n gereguleerde sector is». Kleinere spelers zijn eerder gericht op microcontrollers.

«Het voordeel van onze unieke technologie is dat we tegelijk twee producten op de markt zullen brengen, zowel een bionische als een microcontroller voet». << (foto's: LDS)
door Luc De Smet, Engineeringnet

Kader:
Blades in koolstofvezel, zoals Pistorius ze gebruikte tijdens de Londense Olympische Spelen in 2012 «dienen om te lopen en niet om te stappen», zegt Pierre Cherelle. «Voor het lopen werken zulke blades wel, maar ze zijn geoptimaliseerd voor bepaalde snelheden. Bij het starten zijn ze heel inefficiënt. Ze werken pas goed wanneer ze de ideale resonantiefrequentie halen. Stappen doe je er niet mee. Ze zijn zo flexibel dat je er gewoon doorzakt». <<

Abonneer op onze nieuwsbrief

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

VUB en ULB starten proefproject met zelfrijdende shuttlebus

Onderzoekers van de VUB en de ULB starten vrijdag op Brussels Health Campus met dit innoverende proefproject om relatie tussen mens en machine te bestuderen.

Pilz introduceert veilig radarsysteem voor zonebewaking - techniek

Het LBK-systeem van Pilz voor de beveiliging van gevarenzones is gebaseerd op radartechnologie. Het LBK-systeem is ongevoelig voor externe invloeden, zoals stof, regen, licht, vonken, ... .

Jan De Nul haalt opnieuw Deens contract binnen

Jan De Nul Group heeft een contract getekend met Vattenfall Vindkraft Kriegers Flak voor het vervoer en de installatie van windturbines voor het Deense Kriegers Flak Offshore windmolenpark.

Primeur: Nederlandse waterstofwagen verslaat benzine racewagens

Het Nederlandse studententeam Forze kwam tijdens de Supercar Challenge op het TT Circuit in Assen als tweede over de finish en versloegen verschillende conventionele benzine racewagens.

Onderzoek: Zwaartekracht beschrijven, zonder zwaartekracht

Recent vond een grote verschuiving plaats in de manier waarop natuurkundigen denken over de quantumzwaartekracht: de gecombineerde theorie van quantummechanica en zwaartekracht.

Autoruiten en zonnepanelen gaan zichzelf reinigen

De Wageningse universiteit (NL) werkt aan dunne coatings van vloeibare kristallen, die met elektra van vorm en functie veranderen, zodat vuil en zanddeeltjes van zonnepanelen afglijden.

Onderzoekers zetten nieuwe stap in strijd tegen taaislijmziekte

Via gencorrectie kunnen KU Leuven en de Universiteit van Trento twee mutaties die mucoviscidose veroorzaken permanent herstellen. Dat gebeurde met 3D-celculturen afkomstig van mucopatiënten.

Satelliet met nieuwe generatie zonnepanelen gelanceerd

De net gelanceerde, hypermoderne Europese lasercommunicatiesatelliet EDRS-C krijgt energie van een nieuwe generatie zonnepanelen: de ARA Mark 4, ontwikkeld door Airbus Defence and Space.

Kontron lanceert COM Express Compact Type 6 met nieuwste Intel processoren

Kontron heeft nieuwe COM Express Compact Type 6 modules, die de 8ste generatie Intel-processoren bevatten, toegevoegd aan zijn gamma. De processoren verbruiken slechts 15 Watt. De nieuwe modules laten tot 24 GB DDR4-geheugen toe en zijn optioneel voor het eerst beschikbaar in Compact-formaat met snelle NVMe SSD. >>

Partners