Revalidatierobot meet krachten en corrigeert onbalans van het lichaam

Revalidatierobot

Gable Systems uit Hengelo (Ov) heeft een nieuwe looprevalidatierobot ontwikkeld, die vooral bedoeld is voor patiënten, die loopproblemen hebben als gevolg van een beroerte. De loopproblemen worden veroorzaakt door onbalans, omdat de hersenen de spieren niet meer correct aansturen. De revalidatierobot traint de aansturing van de beenspieren met behulp van een slim mechanisme, dat gebruik maakt van rekstrooktechnologie van HBM. De krachten, die in drie richtingen op het lichaam van de patiënt worden uitgeoefend, worden gemeten, zodat de robot elke onbalans constateert en meteen kan corrigeren. De patiënt kan met behulp van de robot dus geheel zelfstandig lopen.

“Bij de huidige robotoplossingen voor looprevalidatie hangt de patiёnt in een looppak aan een stellage en staat hij op een loopband. Aan het pak zijn aandrijvingen bevestigd die het been bewegen. Dergelijke revalidatie-oplossingen simuleren alleen de loopbeweging. De patiënt kan geen korte stukjes lopen, bochten maken of over drempels stappen”, licht Carsten Voort, een van de oprichters van Gable Systems toe. “Maar juist dat soort loopbewegingen komt in het dagelijks leven vaak voor en het trainen van deze bewegingen is heel belangrijk om een patiënt weer zelfstandig te kunnen laten functioneren. Met onze robot loopt de patiёnt echt zelf en traint hij voor een terugkeer naar de thuissituatie.”

De looprevalidatierobot van Gable Systems is ‘krachtgestuurd’. De revalidatierobot monitort continu de balans van het lichaam en corrigeert die alleen wanneer dat nodig is. Hiermee traint de patiënt zelf actief de lichaamsbalans en de aansturing van onder andere de beenspieren. De robot kan in drie richtingen rijden en om de eigen as draaien, zodat de patiёnt vrij door de ruimte kan bewegen en zelfstandig een groot aantal oefeningen kan uitvoeren. 

Rekstrooktechnologie

De looprevalidatierobot van Gable Systems bestaat uit een zelfrijdend platform. De patiёnt heeft een heupbroek, die aan een ‘beugel’ gekoppeld is. Aan beide kanten van de beugel is een ‘padding’ bevestigd met een aandrijving, die de beugel in drie richtingen kan bewegen.

De sensoren vormen een belangrijk onderdeel van de robot. Tussen de beugel en de padding zit een kop met daarin een roestvrijstalen meetlichaam. Daarin zit rekstrooktechnologie van HBM, dat zich gespecialiseerd heeft in sensoren en meettechnologie. Het buiglichaam in combinatie met de rekstroken creëert een krachtsensor. Deze krachtsensoren zijn verbonden met een door Gable Systems zelf ontwikkeld versterkerbord, dat de informatie over de bewegingen digitaliseert en via EtherCAT doorgeeft aan de software voor de analyse van de meetresultaten. De software stuurt ‘lineaire actuatoren’ aan en corrigeert op deze manier de positie van de heupen van de patiënt. Doordat het versterkerbord de stand van de beugel elke halve milliseconde uitleest en de robot binnen enkele milliseconden op de bewegingen van het lichaam reageert, is het mogelijk de patiënt continue de juiste ondersteuning te bieden.

Interessante markt

Voort is ervan overtuigd dat er een interessante markt voor de looprevalidatierobot bestaat. Gable Systems richt zich met de looprevalidatierobot aanvankelijk vooral op patiёnten die getroffen zijn door een beroerte. Dat zijn er alleen in Europa al ongeveer 750.000 per jaar. In Amerika ligt dat aantal op een vergelijkbaar niveau. Daarnaast kan de looprevalidatierobot van nut zijn voor mensen met rugletsel of een beenprothese en wellicht zelfs voor ouderen met balansproblemen. Ook het leren lopen met een exoskelet kan veilig in deze looprevalidatierobot. Bovendien zal het dreigende tekort aan fysiotherapeuten door de vergrijzing een gunstige invloed hebben op de vraag naar de nieuwe revalidatierobot en automatisering van de zorg in het algemeen. 

Het idee voor de looprevalidatierobot werd tien jaar geleden geboren op de Universiteit Twente, waar de beide oprichters van Gable Systems, Sebastiaan Behrens en Carsten Voort, biomechanical engineering studeerden. Behrens en Voort namen het concept met hulp van het RedMedTech Discovery Fund over en brachten het onder in Gable Systems, waarin ook de Universiteit Twente participeert. Daarnaast zijn Roessingh, Centrum voor Revalidatie, en Revalidatiekliniek Sint Maarten bij de ontwikkeling van de revalidatierobot betrokken.

De eerste productieversie van de looprevalidatierobot wordt eind 2019 opgeleverd. In de tussenliggende periode heeft de robot dan onder meer een CE-certificering voor medische apparatuur ontvangen; EMC-testen ondergaan en voldoet hij aan alle richtlijnen voor machineveiligheid.