TU Delft-studenten ontwikkelen exoskelet voor meer inclusie

Mensen met een dwarslaesie die een concert willen bijwonen zonder continu te moeten zitten of leunen op krukken – met het nieuwe exoskelet van TU Delft-studententeam Project MARCH komt die mogelijkheid een stap dichterbij. Elf maanden werk resulteerde in een exoskelet waarmee gebruikers langer stabiel kunnen staan en natuurlijker kunnen lopen.

Om het exoskelet geschikt te maken voor gebruik in drukke sociale omgevingen, ontwikkelden de studenten onder meer een actief aangestuurd enkelgewricht. Dit bestaat uit twee gemotoriseerde lineaire actuatoren en wordt aangestuurd via een algoritmisch model dat werkt met ‘Model Predictive Control’. Door data van drukzolen en torquesensoren te analyseren, kan het systeem verstoringen, zoals een duwtje in een menigte, opvangen en corrigeren.

Een nieuwe grafische processor maakt het mogelijk om in realtime duizenden voorspellingen te doen die nodig zijn voor het bewaren van balans. Daarnaast werd de software van het exoskelet volledig geoptimaliseerd en vernieuwden de studenten de motorcontrollers.

Ook het loopgedrag kreeg aandacht. Met een zogeheten gait generator past het systeem de snelheid, staplengte en swingfase van de gebruiker aan. Dankzij lineaire heupgewrichten wordt het verplaatsen van lichaamsgewicht eenvoudiger, wat het lopen vloeiender maakt.

Een vernieuwde batterij voorziet het exoskelet van extra gebruiksduur. De capaciteit nam met twintig procent toe, wat belangrijk is bij langdurig gebruik tijdens evenementen zoals een concert of festival.

Inclusie als uitgangspunt

Het exoskelet is ontworpen met een helder doel voor ogen: mensen met een dwarslaesie toegang geven tot activiteiten die voor velen vanzelfsprekend zijn. Projectmanager Maica Brakkee: “We wilden dit jaar niet alleen focussen op het verbeteren van de mobiliteit van het exoskelet, maar vooral ook aandacht hebben voor het mogelijk maken van situaties die het leven van mensen met een dwarslaesie kunnen verrijken. Ik ben heel trots dat het gelukt is om een werkend exoskelet te bouwen waarmee mensen met een dwarslaesie een stapje dichterbij zijn gekomen om onbezorgd naar sociale evenementen te gaan.”

Met deze ontwikkelingen draagt Project MARCH bij aan de uitvoering van internationale richtlijnen voor toegankelijkheid, zoals vastgelegd in het VN-verdrag inzake de rechten van personen met een handicap en de Europese Accessibility Act.

Jaar lang bouwen in co-creatie

Project MARCH bestaat uit 27 fulltime studenten van de TU Delft. Zij ontwerpen en bouwen in één jaar een nieuw, gemotoriseerd exoskelet. Dat doen zij in nauwe samenwerking met ervaringsdeskundige Daan van der Heyden, die als drager het ontwerp test en mede optimaliseert. Vanuit de TU Delft Dream Hall werkt het team aan innovaties op het snijvlak van robotica, biomechanica en software.