Wearable Robotics Lab: op weg naar lichte robotpakken

Robots die mensen helpen bij het bewegen, ontwikkelen zich van starre exoskeletten naar flexibele pakken met een slimme aansturing. Dat verwacht prof Herman van der Kooij van de Universiteit Twente. Hij leidt het nieuwe ‘Wearable Robotics Lab’, waarin de UT samenwerkt met Roessingh Research and Development en verschillende bedrijven: een omgeving om de nieuwe robots veilig te kunnen testen.

Een ‘wearable robot’ helpt mensen bij het herwinnen en versterken van hun bewegingen. De robot vervangt of verbetert een lichaamsfunctie die schade heeft opgelopen, of is een trainingsinstrument om mensen weer zèlf te laten bewegen. Ze kunnen op die manier ook de taken van therapeuten verlichten. Na een beroerte of dwarslaesie kunnen robots bijvoorbeeld helpen bij het gaan staan en lopen. Maar robots kunnen ook mensen helpen die hun lichaam structureel overbelasten – een belangrijke oorzaak van ziekteverzuim. Een andere toepassing van wearable robotics is samenwerking op afstand, ‘tele-presence’: de bewegingen van de drager worden op afstand vertaald naar bewegingen van bijvoorbeeld een robotarm.

De huidige robots, ‘exoskeletten’, hebben veel starre onderdelen en zijn uitgerust met motoren en accu’s. Dit terwijl het probleem niet in het skelet zit, maar in de spieren en zenuwen, aldus prof. Herman van der Kooij. Hij is hoogleraar Biomechatronica en Revalidatie aan de UT en wil de stap zetten naar robots die je kunt aantrekken als een pak, met lichte onderdelen en zonder dat hulpmiddelen, zoals krukken, nodig zijn. In het nieuwe ‘Wearable Robotics Lab’ op de campus van de UT, geopend op 25 januari, worden deze robot-ontwikkelingen getest met proefpersonen. Een begin is gemaakt met een licht type knie-orthese, vervolgens worden modules voor enkel en heup ontwikkeld.

Behalve dat de flexibele pakken gaan bestaan uit compacte actuatoren die op een andere manier werken dan in gebruikelijke robots, streven de UT-onderzoekers ookook naar een ‘realtime’ aansturing op basis van individuele spiermodellen en EMG-metingen. Wil je al dit soort nieuwe ontwikkelingen testen met proefpersonen en patiënten, dan moet het lab voldoen aan hoge veiligheidseisen om bijvoorbeeld valpartijen te voorkomen. Om die reden is het lab ook opgezet samen met de revalidatiespecialisten van Roessingh Research and Development in Enschede. Het maakt daarnaast deel uit van het nieuwe Innovation Center for Interaction Robotics, I-Botics, van de UT en TNO.

Het gebruik van wearable robots krijgt een competitie-element in zogenaamde cybathlons die worden georganiseerd door de ETH in Zürich: een wedstrijd waarin mensen met een beperking, optimaal ondersteund door technologie, een serie uitdagende challenges uitvoeren. Behalve in Zürich zijn er elders op de wereld ook side-events van deze cybathlon. De UT heeft, samen met RRD en de TU Delft, ook een team gevormd, dat kan trainen in het nieuwe lab. Het team is nog op zoek naar ‘testpiloten’, zoals mensen met een dwarslaesie die nieuwe exoskeletten en andere robots kunnen uitproberen.