Controllers toegevoegd aan exoskelet voor intuïtieve menselijke controle

Draagbare robots zoals exoskeletten werken min of meer zonder diepgaande kennis van het lichaam van de patiënt. Toevoeging van controllers maakt intuïtieve menselijke controle mogelijk.

Trefwoorden: #controller, #draagbare robot, #exoskelet, #Universiteit Twente

Lees verder

research

( Foto: Universiteit Twente )

ENGINEERINGNET.BE - Promovendus Guillaume Durandau van de Nederlandse Universiteit Twente rust draagbare robots uit met digitale neuromusculoskeletale modelgebaseerde controllers om robuuste en intuïtieve menselijke besturing van draagbare robots mogelijk te maken.

Na een letsel dat neuromusculaire laesies veroorzaakt, vindt het grootste deel van het herstel van de motorische capaciteit plaats in de eerste zes maanden na het incident. Na deze periode wordt de patiënt als chronisch beschouwd en is er weinig verdere verbetering te verwachten.

Een van de belangrijkste aandoeningen is een afname van de mobiliteit als gevolg van spierzwakte of verlies van spiercontrole (30% van de patiënten met een beroerte is niet in staat om zonder hulp te lopen). Om het effect van de beperking te helpen verzachten zijn hulprobots zoals exoskeletten ontwikkeld.

Durandau: "Tot op de dag van vandaag hebben draagbare exoskeletten hun belofte niet waargemaakt. Ze hebben geen revolutie teweeggebracht in het leven van patiënten met neuromusculaire aandoeningen.”

Een van de uitdagingen is de communicatie-interface tussen de mens en het exoskelet. De huidige aansturing negeert de complexiteit van het menselijk lichaam en gebruikt zeer eenvoudige modellen.

De mens wordt aangedreven door de robot, terwijl de mens de robot zou moeten besturen. Dit wordt bereikt met behulp van geavanceerde, maar snelle, neuromusculoskeletale geavanceerde spier-skeletmodellen van het menselijk lichaam. De resultaten van zijn proefschrift tonen aan dat de spier-skeletmodellen in real-time kunnen worden geïmplementeerd in kleine draagbare computers.

Durandau: "We tonen aan dat deze spier-skeletmodellen helpen om vrijwillige controle te geven aan paretische patiënten. Zo hebben zij het exoskelet onder controle en tegelijkertijd kost het hen minder spierkracht om te bewegen.”

De neuromusculoskeletale controller helpt voortdurend bij het minimaliseren van spiervermoeidheid in de meest uiteenlopende loopomstandigheden en bij andere complexe bewegingen die anders moeilijk te assisteren zijn.