Waarom Project MARCH twee jaar de tijd nam voor één exoskelet
In een video opgenomen in Rijksmuseum Boerhaave loopt Daan van der Heyden langs de tentoonstellingen. Zonder krukken en met beide handen vrij. Dat is bijzonder, omdat zijn benen sinds een motorongeluk in 2017 door een dwarslaesie verlamd zijn. Hij gebruikt een nieuw type exoskelet, dat voor het eerst helemaal zonder krukken te gebruiken is.
Het exoskelet werd ontwikkeld door Project MARCH, een studententeam van de TU Delft. Het skelet regelt de balans zelf dankzij een vernieuwd ontwerp, innovatieve software en een nieuwe manier van samenwerken.
Lopen is meer dan bewegen
Lopen is meer dan het naar voren brengen van onze benen. Bij iedere stap verschuift het lichaamsgewicht, dus moet het evenwicht worden gecorrigeerd. Wil je iemand laten lopen met een exoskelet? Dan moet dat voortdurend correcties uitvoeren om niet uit balans te raken.
Sensoren meten doorlopend hoe het systeem beweegt. Software berekent vervolgens hoe de gemotoriseerde gewrichten moeten reageren om in balans te blijven.
Project MARCH XI gebruikt daarvoor een nieuw regelalgoritme. Het maakt tijdens het lopen steeds nieuwe berekeningen, om in te spelen op veranderende omstandigheden. Dat is vernieuwend, omdat de huidige systemen een vooraf geprogrammeerd patroon volgen.
Voor Daan betekent het dat hij niet steeds zelf hoeft te focussen op zijn evenwicht. Daardoor kan hij op ooghoogte naar de tentoonstellingen kijken, terwijl hij zijn handen vrij heeft om te gebruiken.
Drie keer per week testen
Tijdens de ontwikkeling van het exoskelet reisde hij drie keer per week naar Delft om te trainen. De studenten controleerden de software en testten de bewegingen eerst zonder gebruiker. Daarna stapte Daan in het exoskelet om te lopen, zitten, opstaan en zijn gewicht te verplaatsen.
Na iedere sessie bespraken ze de ervaringen. Werden zijn voeten niet te hoog opgetild? Stonden ze niet te dicht bij elkaar? Het team paste de bewegingen daarop aan. Ondertussen leverde specialist Althen vier torquesensoren en zes krachtsensoren en hielp met de integratie daarvan.
Niet elk jaar opnieuw beginnen
In de afgelopen tien jaar bouwden de studententeams van Project MARCH elke twaalf maanden een exoskelet. Die aanpak leverde steeds nieuwe prototypes op, maar beperkte ook de tijd om afzonderlijke systemen uitvoeriger te testen en verder te verbeteren.
Daarom veranderde het project de ontwikkelcyclus: twee opeenvolgende teams werken samen twee jaar aan één systeem. MARCH XII ontwikkelt de technische basis, waarna MARCH XIII daarop voort kan bouwen om te testen, verfijnen en verder te optimaliseren.
Door niet steeds opnieuw te beginnen wordt kennisoverdracht onderdeel van de ontwikkeling. Bovendien ontstaat er meer tijd om de mechanica, software en balansregeling in samenwerking met elkaar te onderzoeken.
In de praktijk testen
De volgende uitdaging is om het verbeterde exoskelet in meer praktijksituaties te testen. Daarvoor gebruikte het project afgelopen jaar een mobiele 5G-router van Odido Business. De studenten konden op externe testlocaties een eigen internetverbinding opzetten, zonder afhankelijk te zijn van wifi of bekabeld internet.
Er wordt nagedacht over de optie om 5G rechtstreeks in het exoskelet te integreren. Dan wordt het mogelijk om meetgegevens van de sensoren direct naar externe systemen te sturen. Daarnaast komt er meer rekenkracht beschikbaar, omdat berekeningen buiten het apparaat uitgevoerd zouden kunnen worden.
Project MARCH investeert voorlopig in langer doorontwikkelen en meer testen met gebruikers. De connectiviteit buiten het laboratorium is daar een belangrijk onderdeel van. Daardoor kan de volgende generatie voortbouwen op wat er al is ontwikkeld.
Meer weten over Project MARCH en de bijdrage van Odido? Lees het volledige verhaal.
Ontvang elke week het beste van BusinessWise in je mailbox. Schrijf je hier nu gratis in:
