Wat is een exoskelet?
Een exoskelet is een uitwendig skelet dat mensen kan ondersteunen en beschermen tegen overbelasting. Een exoskelet wordt door engineers ontwikkeld als mechanische ondersteuning voor minder valide mensen, maar ook om te dienen als tilhulp.
Het doel van een exoskelet? Beter kunnen bewegen of zwaarder belast kunnen worden
Exoskelet bij dwarslaesie
Een elektrisch exoskelet kan daadwerkelijk krachten en belasting overnemen van mensen. Een goed bijvoorbeeld is de toepassing van een exoskelet ter ondersteuning van mensen met een dwarslaesie. Een gerobotiseerd exoskelet kan er voor zorgen dat iemand met een dwarslaesie zich toch kan voortbeweging. Zo ontwikkelt het TU Delft studententeam ‘Project MARCH’ een exoskelet als een gemotoriseerd robotisch harnas. Doel van de stichting is om jaarlijks een exoskelet (een gemotoriseerd robotisch harnas) te ontwerpen en te bouwen voor dwarslaesie-patiënten.
Mobiliteit terugkrijgen met een exoskelet
De visie van Project MARCH is mensen met een dwarslaesie mobiliteit teruggeven om (weer) te kunnen deelnemen aan dagelijkse activiteiten en de kwaliteit van leven te verhogen. Dit doen zij door een exoskelet te ontwerpen en te bouwen voor mensen met een dwarslaesie. Op dit moment is de biomedische technologie omtrent exoskeletten dusdanig onderontwikkeld dat mensen met verlamde of slecht functionerende benen de rest van hun leven zijn gebonden aan een rolstoel. Het ultieme doel is dat het exoskelet toegankelijk én beschikbaar is voor iedereen die hierdoor mobiliteit terugkrijgt. Lees meer over het exoskelet voor dwarslaesiepatiënten…
Exoskelet en defensie
Bij Defensie wordt gebruik gemaakt van de Exobuddy, een exoskelet dat met een gepatenteerde technologie voorwaartse beweging van de militair omzet in een ondersteunende kracht. Hierdoor wordt een zware last lichter in gewicht. De 3D geprinte Exobuddy is in staat om gedurende de gehele loopcyclus zo’n 80% van de last van een militair te dragen. Het resultaat is minder blessures, pijn en een verhoogde doelmatigheid. Een uniek kenmerk van de Exobuddy is dat er geen grote batterijen en motoren worden gebruikt.
Exoskelet en 3D printen
Een exoskelet is een innovatief product vol robotica en mechatronica componenten. De ontwikkeling van exoskeletten is in volle gang en ook steeds vaker wordt hierbij 3D printen toegepast. Het toepassen van 3D printen bij een Exoskelet heeft een aantal voordelen:
Voordelen Exoskelet en 3D printen:
-
- Kosten en doorlooptijd: Door gebruik te maken van 3D printen kan snel een werkend, functioneel product worden gemaakt, waarbij de ontwikkelingskosten en de doorlooptijd beperkt blijven.
- Gewicht: 3D printen van composieten maakt zeer lichtgewichte constructies mogelijk.
- Complexiteit: 3D printen biedt onbeperkte en ongeëvenaarde mogelijkheden met betrekking tot complexiteit van de geometrie. Zo kunnen bijvoorbeeld holtes voor elektrische componenten, sensors en leidingen direct worden mee geprint. Dit bespaart nabewerkingen, kosten en gewicht.
- Duurzaamheid: Efficiënt gebruik van materiaal, omdat alleen het materiaal wordt gebruikt wat nodig is. Ook is het materiaal goed bestendigd tegen weersinvloeden, veroudering en temperatuurwisselingen. Dit zorgt ervoor dat producten langer meegaan en dus minder vaak vervangen dienen te worden.
- Doorontwikkeling: Het 3D printen bij het exoskelet maakt dat het uiterst geschikt is voor klant specifieke en ‘op maat’ oplossingen. Zo kunnen er eenvoudig verschillende iteraties van de Exobuddy worden ontwikkeld zonder de noodzaak voor nieuwe productiemiddelen en tegen gelijkblijvende kosten.
Wat is een exoskelet?
Een exoskelet is een persoonlijk ondersteunend systeem dat op mechanische wijze invloed uitoefent op het lichaam. Exoskeletten zijn daarmee draagbare middelen die de kracht van de gebruiker verbeteren of ondersteunen, ook wel draagbare robottechnologieën die de interne of externe krachten op het lichaam wijzigen.
Voor exoskeletten zijn tal van toepassingen mogelijk. Vooral bij repetitieve taken, werken met zware ladingen en werkzaamheden boven schouderhoogte is de inzet van exoskeletten interessant. Denk hierbij aan industrie, verhuisbedrijven, hulpdiensten en ziekenhuizen en defensie.
Exoskeletten worden onderverdeeld in actieve of passieve systemen:
- Actieve systemen exoskelet: gebruiken aandrijving om de menselijke beweging te ondersteunen
- Passieve systemen exoskelet: gebruiken bijvoorbeeld veren of dempers. De opgeslagen energie in passieve systemen is uitsluitend gegenereerd door de beweging van de gebruiker waardoor fysiek belastende posities langer vol te houden zijn.
