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

47ste Hogere Cursus Akoestiek

Het ingenieurshuis - Antwerpen

van 21/09/2020 tot 8/02/2021

Energiedelen en Energiegemeenschappen

Thor Centrale Genk

dinsdag 22 september 2020

Robot and machine become one

B&R Webinar

dinsdag 22 september 2020

IoT World / MtoM

Paris Expo Porte de Versailles

van 23/09/2020 tot 24/09/2020

Geautomatiseerde logistiek in productie - live demo

Sirris - Hasselt

woensdag 23 september 2020

Mastercourse: The industrial relevance of advanced AI/ML methods

Sirris, MRC Gent - Zwijnaarde

donderdag 24 september 2020

Keuze van de redactie

(17/9) Eye-Robot wint de Belgische James Dyson Award 2020

(15/9) Noors bedrijf investeert 150 miljoen euro in Haven Oostende

(10/9) Soprema’s nieuwe productievestiging creëert lokale arbeidsplaatsen

(9/9) Bliksemsnelle 3D-bioprinter voor ziektemodellen

(7/9) Poco Loco investeert 45 miljoen in bijkomende productiefaciliteit

(4/9) Succesvolle eerste vlucht voor energiezuinige Flying-V

>> 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

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Wordt Einstein Telescope opgenomen Europese research roadmap?

Gesteund door Nederland, België, Polen en Spanje heeft Italië een aanvraag ingediend om de Einstein Telescope op te nemen in een Europese routekaart voor grote onderzoeksinfrastructuren.

Containerterminals Deurganckdok zetten meer in op spoorvervoer

Terminaluitbaters DP World Antwerp en MPET bundelen de krachten om intensiever gebruik te maken van het spoor via een gezamenlijke spoorinfrastructuur met een transferzone.

”Ecovisie levert vaak net zoveel innovatie als duurzaamheid op” - opinie

Agoria begeleidt bedrijven bij hun transformatie tot Factory of the Future, waarbij 7 domeinen een cruciale rol spelen, zoals duurzaamheid. Hoe vullen bedrijven als BSH, ABEE en AMS dit in?

Watson-Marlow lanceert nieuwe Certa Plus sinusoïdale pomp

Deze nieuwe pomp is een duurzame en energiezuinigere oplossing voor shear-gevoelige, stroperige farmaceutische producten en nu al de beste in zijn klasse.

Nieuwe reactor maakt waterstofproductie goedkoper en duurzamer

Waterstof wordt een belangrijke energiedrager in de toekomstige circulaire economie. Daarom werkt TU Eindhoven aan een chemische reactor om duurzamere waterstof te maken.

Grensoverschrijdend multi-event in 3D Manufacturing-wereld

Vier organisaties uit de Benelux hebben het plan gesmeed om een nieuw concept in de 3D-productie aan de wereld voor te stellen: een week onderdompeling in de wereld van 3D-manufacturing.

Zonneauto als accu op wielen: ‘altijd en overal stroom’

Een vers kopje koffie tijdens het wildkamperen? Geen probleem! Stopcontacten zijn niet meer nodig als je een zonneauto hebt. Dat bewees het Solar Team Eindhoven met dit nieuwe model.

Regio’s presenteren duurzame toekomstvisie voor chemiesector

Vlaanderen, Nederland en Noordrijn-Westfalen presenteren trilaterale chemiestrategie, die inzet op innovatie en infrastructuur voor succesvolle energie- en klimaattransitie.

IP67 Profinet switches van Helmholz

Budé Innovative Solutions heeft een unieke machine gebouwd voor in de ijsindustrie. Omdat ze veel technologie op een kleine footprint moeten integreren is er gekozen om de PROFINET deelnemers, die via M12 techniek worden aangesloten op de IP67 managed PROFINET switches van Helmholz en door de PI organisatie zijn gecertificeerd.

Partners