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   
Verwant

Slim bugs checken in software

Automatisatietechnologieën voor alle bedrijfsprocessen gebundeld

AI-start-up The Grain haalt Vlaio innovatiesubsidie binnen

Fotonische chips geboost met nieuwe lichtversterker

Portugese Heptasense wint Elia innovatiewedstrijd

Databotpionier TeRoCo breidt activiteiten uit naar Frankrijk

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Mastercourse: The industrial relevance of advanced AI/ML methods

Sirris, MRC Gent - Zwijnaarde

donderdag 24 september 2020

Postgraduaat Smart Logistics

Brugge, Gent, Kortrijk

van 25/09/2020 tot 28/03/2021

Oppervlaktebehandelingen voor kunststoffen

Kortrijk / Online

van 28/09/2020 tot 26/10/2020

The eye of the machine

B&R Webinar

dinsdag 29 september 2020

Grondmechanica (gevorderden)

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 30/09/2020 tot 8/12/2020

Houten constructies: ontwikkelingen en rekeninzichten

Live webinar

donderdag 1 oktober 2020

Keuze van de redactie

(22/9) 10 actiepunten boosten innovatie- en groeipotentieel biotechsector

(21/9) Agoria Solar Team wint Europese Solar Challenge 2020

(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

>> 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...

UGent stapt mee in Siemens Industry Academy

De academie, die vorig jaar ontstond om ingenieursopleidingen en grote industriële spelers in Vlaanderen dichter bij elkaar te brengen, gaat nu ook een partnerschap aan met de UGent.

Eye-Robot wint de Belgische James Dyson Award 2020

De Eye-Robot is een robotapparaat waarmee chirurgen baanbrekende nieuwe oogprocedures uit kunnen voeren voor vormen van blindheid, die momenteel nog ongeneesbaar zijn.

Laatste verbindingsstuk ALEGrO-project gerealiseerd

Verschillende Waalse ministers waren aanwezig in het conversiestation van Lixhe (Luik) om de laatste werken bij te wonen. ALEGrO is de eerste elektrische interconnectie tussen België en Duitsland.

Biologisch oplosmiddel verlaagt energieverbruik

De Nederlandse UTwente ontwikkelt biologische oplosmiddelen voor industriële scheidings­processen, wat een grote energiebesparing oplevert in vergelijking met de huidige industrie­standaarden.

Stad Brugge en imec gaan ‘urban digital twin’ ontwikkelen

Stad Brugge en onderzoekscentrum imec gaan een digitale 3D-replica van de stad ontwikkelen die zal toelaten om de impact van maatregelen (rond luchtkwaliteit en verkeerstromen) te simuleren.

AI-start-up The Grain haalt Vlaio innovatiesubsidie binnen

Om de gepauzeerde opdrachten van klanten door de corona-crisis te vervangen, legde het bedrijf zich volledig toe op R&D. Twee proof of concepts zijn klaar om eind 2020 in de markt te testen.

Noors bedrijf investeert 150 miljoen euro in Haven Oostende

Het gaat om de vestiging van de grootste Atlantische zalmkwekerij in Europa, met een aquaponic systeem waarbij visafval wordt hergebruikt als biogas.

Fotonische chips geboost met nieuwe lichtversterker

De piepkleine versterker van UTwente pept de lichtsignalen van fotonische chips op en geeft ze zo een boost, zodat bijvoorbeeld detectoren voor tumormarkers of virussen gevoeliger worden.

Slimme batterijmodules tot 100 kW bij Schneider Electric

Schneider Electric breidt de Galaxy VS 3-phase Uninterruptible Power Supply (UPS) uit met slimme interne batterijmodules van 10 tot 100 kW. De Galaxy VS met interne batterijen is hiermee de UPS met de hoogste dichtheid. Dit maakt de unit perfect geschikt voor de unieke vereisten van edge computing en kritieke infrastructuren.

Partners