ExoArm

De ExoArm is Focal’s meest geavanceerde dynamische armondersteuning. ExoArm kende een ontwikkeltraject van meer dan tien jaar, waarbij tal van kennisinstellingen, universiteiten en bedrijven betrokken waren. Uit deze periode is de werktitel McArm op tal van plaatsen bekend. ExoArm is het product hieruit dat, na nog eens twee jaar door ontwikkelen en productierijp maken, in september 2016 is gepresenteerd.

De ExoArm komt voort uit de wens, al in 2005 door Focal’s grondlegger Paul Groenland geuit, om te komen tot een intelligente armondersteuning die zich aanpast aan de wensen en noden van de gebruiker. In die periode konden potentiële gebruikers met zeer beperkte restmogelijkheden niet met de toenmalige armondersteuningen bediend worden. Focal bracht inmiddels tal van innovatieve armondersteuningen zoals Gowing en Darwing uit die grensverleggend zijn. Niettemin bleef de noodzaak om te komen tot een armondersteuning die het gat met de robotmanipulator overbrugt, en het gebruik hiervan mogelijk uitstelt, bestaan.

Het werkingsprincipe van de ExoArm berust op robottechnologie met de architectuur van een dynamische armondersteuning. Dit betekent dat de voorziening doorgaans aan een elektrische rolstoel bevestigd is waarvan energie wordt betrokken en waarop gewicht wordt afgewenteld. De voorziening beweegt op intelligente wijze gecoördineerd met de menselijk schouder en arm, en ondersteunt de onderam. Vandaar de betiteling exoskelet.

De ExoArm is een armondersteuning die zich voortdurend aanpast aan de bewegingen, krachten en taakuitvoering van de gebruiker. Tijdens dit handelen hoeft de gebruiker geen knoppen in te drukken of andere besturingshandelingen te verrichten. ExoArm is tegelijkertijd een vat vol mogelijkheden, dat gevuld wordt met instructies en karakteristieken van de gebruiker. Dit wordt bij het aanmeten gedaan door Focal, in samenspraak met de gebruiker en, vaak, de behandelaars. De gebruiker kan echter ook zelf karakteristieken wijzigen. Hiertoe is een gebruikers interface aanwezig.

Vanaf september 2016 zal de ExoArm nog kleinschalig en begeleid door onderzoek en verdere ontwikkeling toegepast gaan worden. Op geleide van de ervaringen in de eerste één a twee jaar zal ExoArm geleidelijk ruimer beschikbaar worden.

ExoArm werking

De Exoarm is een vijfassige robot die doorgaans op een elektrische rolstoel geplaatst wordt. De robot ontvangt zijn besturingssignalen, de opdrachten tot ondersteunen en bewegen, via een sensor die zich aan de onderarmschaal bevindt. De bewegingssensor meet krachten in voorwaartse en achterwaartse richting alsmede in de opgaande en neerwaartse richting. Van daaruit kan de processor van de ExoArm ook afgeleide richtingen alsmede de gewenste rotaties (pro- en supinatie) van de onderarm berekenen. De onderarm functioneert in feite als een meetschaal. De sensor is in staat om zowel grote lasten, zoals het gewicht van de arm plus kleding, te meten maar signaleert ook gewichtsveranderingen van enkele tientallen grammen zoals bij het gaan hanteren van een kopje. Dat is één van de slimme eigenschappen van de ExoArm. De gebruiker moet een beweging, hoe gering ook, kunnen inzetten wil de sensor een besturingssignaal kunnen ontvangen. Een vereiste voor het gebruik is zodoende het ondersteund kunnen uitvoeren van zeer minimale bewegingen.

De bewegingssensor stuurt zijn signalen door naar de processor. Deze stuurt op zijn beurt opdrachten naar de motoren van de verschillende assen. Deze motoren bewegen niet afzonderlijk maar in onderlinge coördinatie en gecontroleerd voor wat betreft duur en krachten. Bij recente actieve armondersteuningen wordt de bewegingskarakteristiek bepaald door het opgelegde assenstelsel, en nader beregeld door motoren en software. De ExoArm is nagenoeg vrij in het bepalen van zijn karakteristiek- dit gebeurt geheel via de programmeersoftware. Zo kan de ExoArm in zijn bewegen het karakter aannemen van een Darwing of een Gowing of gecombineerde karakteristieken krijgen, terwijl het hulpmiddelen zich ook intelligent aanpast aan de bewegingen, krachten en last van de gebruiker. Focal kan hiervoor tientallen parameters instellen, op geleide van de voorkeuren en fysiek van de gebruiker. De gebruiker kan echter ook zelf nadere instellingen doen. Hiervoor is een gebruikers interface aanwezig.

Tijdens het gebruik is een voortdurende regellus actief. Deze neemt in fracties van seconden de voortzetting of verandering van richting en krachten waar, en stuurt voortdurend het presteren van de ExoArm bij. Bij dit alles hanteert de ExoArm steeds het principe van Assist-as-Needed: het hulpmiddel voegt waar nodig krachten toe, maar niet meer dan nodig. De gebruiker blijft zodoende altijd de robot de baas, en is zoveel mogelijk fysiek actief. De mate waarin ondersteund wordt is ook weer instelbaar.

Er zijn op dit moment geen gebruikerservaringen beschreven voor de ExoArm

Foto's:

Voor de ExoArm is downloadbare documentatie beschikbaar.
Klik hier om de documentatie te bekijken.

 

Deel deze pagina