In een exoskelet kunnen mensen met een dwarslaesie weer lopen. Studententeam Project March voert elk jaar nieuwe verbeteringen door. Doel voor het komende jaar: de krukken overbodig maken.
Openingsfoto: Charles Borsboom
Inspirerende Ingenieurs
Studententeam Project March VIII uit dit artikel geeft één van de presentaties van het event Inspirerende Ingenieurs, dat op zondag 2 oktober plaatsvindt bij KIVI in Den Haag. Kom ook luisteren naar de toonaangevende ingenieurs van Nederland tijdens dit gratis toegankelijke evenement, dat onderdeel is van het Weekend van de Wetenschap. Aanmelden kan hier.
‘Ik dacht: nu ga ik lopen, en toen liep ik inderdaad. Dat was voor het eerst in acht jaar’, zei Koen van Zeeland eind augustus bij de onthulling van het nieuwe prototype van het exoskelet van studententeam Project March VII.
Van Zeeland heeft een dwarslaesie ten gevolge van een ongeluk, waardoor zijn beenspieren niet meer functioneren. Met het exoskelet, een gemotoriseerd soort harnas dat nog het best te omschrijven is als een robotpak, kan hij toch staan en lopen. En dankzij de vernieuwingen die de studenten van Project March VII hadden aangebracht, lukte dat nu zelfs breingestuurd.
Het was een kippenvelmoment, vertelt Tim de Mooij, student klinische technologie en pr-coördinator van het nieuwe team March VIII dat afgelopen maand is aangetreden.
Balans
Project March is een langlopend studententeam van de TU Delft. De deelnemende studenten – dit jaar zijn het er 25 – zetten hun studie een jaar op pauze om zich fulltime te wijden aan het verder verbeteren van het exoskelet. Het team wordt elk jaar ververst, alleen de bestuurder van het exoskelet, de piloot, blijft soms meerdere jaren.
De inzet is dat deze piloot volgend jaar kan lopen zonder de krukken die nu nog wel nodig zijn: de studenten van March VIII gaan zich bezighouden met de balans van het exoskelet. ‘Dat gaat ingewikkeld worden’, zegt student industrieel ontwerpen Wendel Postma, chief engineer bij Project March.
Een robot met een mens erin
In principe is een exoskelet hetzelfde als een robot, legt Postma uit, alleen zit er in dit geval een mens in. ‘Vierpotige robots kunnen nu al goed balanceren, bij tweepotige is het lastiger. Maar de mens die erin zit maakt het pas echt moeilijk. Die verandert het zwaartepunt, en is bovendien lastig voorspelbaar.’Het exoskelet moet dan corrigeren: helt de piloot met het pak aan te veel naar links, dan moet het een subtiele tegenbeweging inzetten. Dit vergt een complexe samenwerking van motoren en onderdelen.
We gaan dit jaar veel modelleren en programmeren, zegt Postma, maar ook mechanische veranderingen aan het skelet zelf kunnen bijdragen aan een betere stabiliteit. Het zwaartepunt dicht bij de motoren leggen bijvoorbeeld, of het pak zo instellen dat het steviger om de piloot zit. ‘Het is een uitdaging waarmee het hele team aan de slag kan.’
De studenten bouwen voort op het werk van hun voorgangers. Zo is het exoskelet afgelopen jaar voorzien van dieptecamera’s waardoor het de hoogte van de stappen kan aanpassen aan de ondergrond. Commerciële bedrijven maken doorgaans exoskeletten voor binnen, in revalidatiecentra bijvoorbeeld. Project March richt zich op een exoskelet waarmee de piloot ook buiten kan wandelen, en dat dus met stoepranden en andere oneffenheden moet kunnen omgaan.
Kwaliteit van leven
Veel studenten van Project March worden gedreven door idealisme, vertelt Marilène Dortland, student industrieel ontwerpen en teamleider. Zowel zij als Postma heeft van dichtbij gezien hoe het is om met een dwarslaesie door het leven te gaan.
‘Doel van ons project is met technologie de kwaliteit van leven van mensen met een dwarslaesie te verbeteren’, zegt Dortland. ’Daarbij moet je beseffen dat het niet alleen om fysieke verbeteringen gaat, maar dat ook het mentale welzijn er door een exoskelet op vooruit kan gaan.’
Zo vertelde een van de vorige piloten hoe fijn het was om rechtop te staan en op ooghoogte met andere mensen te praten. Dortland: ‘Als je zit, kijkt iedereen op je neer – in de letterlijke betekenis van de uitdrukking dan. Mensen realiseren zich dat soort dingen vaak onvoldoende.’
Ook de studenten zelf hebben veel aan het project, vult De Mooij aan. ‘Het is vrijwilligerswerk, dus we verdienen er niets aan. Maar we werken samen met studenten uit allerlei verschillende studierichtingen, leren superveel aan soft skills en technische skills, bouwen een enorm netwerk op aan waardevolle mensen uit de industrie… en intussen zijn we bezig iemand die dat nodig heeft daadwerkelijk te helpen.’
Piloot
De piloot helpt de studenten zelf ook. Dortland: ‘We hebben het jaar opgedeeld in fasen zoals analyseren, bouwen en trainen. In de trainingsfase vragen we de piloot minstens drie keer per week naar ons toe te komen. Dat is een behoorlijke tijdsinvestering.’
Piloot Van Zeeland houdt er na twee jaar trouwe dienst binnenkort mee op. Het exoskelet blijft bij de studenten. ‘Maar alles wat we doen is open source’, zegt Postma. ‘De kennis die we opdoen kan dus meteen door andere bedrijven worden toegepast.’
De hoop van het team Project March VIII is dat mensen met een dwarslaesie straks gewoon zonder krukken door de stad wandelen. ‘En wat we dit jaar gaan bereiken? Dat is moeilijk te voorspellen. We zijn pas twee weken bezig!’
Openingsfoto: Charles Borsboom, overig beeldmateriaal: Project March
Dit artikel is ook verschenen in De Ingenieur van oktober 2022. Interessant? Neem eens een proefabonnement van drie nummers voor 25 euro.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.